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2022 Fiscal Year Annual Research Report

核酸医薬1分子を内包したナノ多糖核酸複合体のDDSプラットホーム技術の構築

Research Project

Project/Area Number 20H00668
Research InstitutionThe University of Kitakyushu

Principal Investigator

櫻井 和朗  北九州市立大学, 環境技術研究所, 教授 (70343431)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 和泉 弘人  産業医科大学, 産業生態科学研究所, 准教授 (50289576)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords多糖β1,3グルカン / Dectin-1標的 / 量子化多糖核酸複合体 / 核酸医薬
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、一分子のDNAを含む低分子に近い複合体、すなわち量子化多糖核酸複合体(qSDC)の合成に成功した。従来の多糖核酸複合体とは異なり、qSDCはDNAの本数で複合体が量子化されている特性を持つ。このqSDCの物性と構造を解析し、その応用可能性を追求するため、次世代のDDSへのプラットフォーム技術としての展開を目指した。
具体的な研究成果として、多糖SPGの制御された低分子化によるqSDCの合成、95%以上のqSDCを含む複合体の簡易製造法、量子化複合体と従来型複合体の適用範囲の明確化を挙げることができる。特に、細胞質に標的があるアンチセンス、マイクロRNA、siRNAの送達には量子化複合体が適しており、エンドソームに長時間留まる必要があるCpGの送達には従来型複合体が適しているという結果は、両者の利用方法に新たな指針を提供する。
また、我々の初期の目標であった脳内ミクログリアのDectin-1を標的としたCD22サイレンシング系の開発は、脳への移行の難しさから断念せざるを得なかった。しかし、この過程で、がん周辺のマクロファージを活性化させる新たな免疫療法の可能性を見出すことができた。
量子化複合体と新規なCpGDNA配列については特許を出願し、PCTへの移行を達成した。これらの成果は、今後の生物医学研究と臨床応用に対する大きな貢献を約束する。初期の目標をほぼ達成したこと。また、コロナ禍の中で感染症にたいする新しい治療技術が求められていることから、あらたに科研費Aの前年度応募し、採択された。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (23 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 13 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 6 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Protective effects of alpha-mangostin encapsulated in cyclodextrin-nanoparticle on cerebral ischemia2023

    • Author(s)
      Oka Natsumi、Doan Van Thi Hong、Matsubara Hirofumi、Imai Takahiko、Yoshioka Yukie、Katsuki Jun、Fujii Shota、Nakamura Shinsuke、Shimazawa Masamitsu、Hara Hideaki、Sakurai Kazuo
    • Journal Title

      Journal of Controlled Release

      Volume: 353 Pages: 216~228

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2022.11.030

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhanced Therapeutic Efficacy of Immunostimulatory CpG-ODN by Silencing SOCS-1 with Polysaccharide/miR-155 Complexes2023

    • Author(s)
      Sumiya Kazuki、Izumi Hiroto、Sakurai Kazuo
    • Journal Title

      ACS Applied Bio Materials

      Volume: 6 Pages: 774~783

    • DOI

      10.1021/acsabm.2c00963

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Binding assay of human Dectin-1 variants for DNA/ β-glucan complex for active-targeting delivery of antisense DNA: Part II2023

    • Author(s)
      Sumiya Kazuki、Izumi Hiroto、Adachi Yoshiyuki、Mochizuki Shinichi、Sakurai Kazuo
    • Journal Title

      Carbohydrate Research

      Volume: 523 Pages: 108731~108731

    • DOI

      10.1016/j.carres.2022.108731

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular Bottlebrushes for Immunostimulatory CpG ODN Delivery: Relationship among Cation Density, Complex Formation Ability, and Cytotoxicity2023

    • Author(s)
      Takano Shin、Miyashima Yusuke、Fujii Shota、Sakurai Kazuo
    • Journal Title

      Biomacromolecules

      Volume: 24 Pages: 1299~1309

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.2c01348

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dramatically Increased Binding Constant of Water-Soluble Cyclodextrin Hyperbranched Polymers: Explored with Diffusion Ordered NMR Spectroscopy (DOSY)2022

    • Author(s)
      Doan Anh Thi Ngoc、Doan Van Thi Hong、Katsuki Jun、Fujii Shota、Kono Hiroyuki、Sakurai Kazuo
    • Journal Title

      ACS Omega

      Volume: 7 Pages: 10890~10900

    • DOI

      10.1021/acsomega.1c06194

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Delivery of therapeutic oligonucleotides targeting Dectin-1 using quantized complexes2022

    • Author(s)
      Sumiya Kazuki、Izumi Hiroto、Matsunaga Takuya、Tanaka Motoko、Sakurai Kazuo
    • Journal Title

      Polymer Journal

      Volume: 54 Pages: 591~601

    • DOI

      10.1038/s41428-021-00595-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impact of Zwitterionic Polymers on the Tumor Permeability of Molecular Bottlebrush-Based Nanoparticles2022

    • Author(s)
      Fujii Shota、Takano Shin、Nakazawa Kohji、Sakurai Kazuo
    • Journal Title

      Biomacromolecules

      Volume: 23 Pages: 2846~2855

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.2c00216

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inflammogenic effect of polyacrylic acid in rat lung following intratracheal instillation2022

    • Author(s)
      Nishida Chinatsu、Tomonaga Taisuke、Izumi Hiroto、Wang Ke-Yong、Higashi Hidenori、Ishidao Toru、Takeshita Jun-ichi、Ono Ryohei、Sumiya Kazuki、Fujii Shota、Mochizuki Shinichi、Sakurai Kazuo、Yamasaki Kei、Yatera Kazuhiro、Morimoto Yasuo
    • Journal Title

      Particle and Fibre Toxicology

      Volume: 19 Pages: 1~17

    • DOI

      10.1186/s12989-022-00448-z

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impact of Polyethylene Glycol (PEG) Conformations on the <i>In Vivo</i> Fate and Drug Release Behavior of PEGylated Core-Cross-Linked Polymeric Nanoparticles2022

    • Author(s)
      Kanamaru Takuma、Sakurai Kazuo、Fujii Shota
    • Journal Title

      Biomacromolecules

      Volume: 23 Pages: 3909~3918

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.2c00730

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Zwitterionic Amino Acid Polymer-Grafted Core-Crosslinked Particle toward Tumor Delivery2022

    • Author(s)
      Fujii Shota、Sakurai Kazuo
    • Journal Title

      Biomacromolecules

      Volume: 23 Pages: 3968~3977

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.2c00803

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of Different Molecular Weights of Polyacrylic Acid on Rat Lung Following Intratracheal Instillation2022

    • Author(s)
      Nishida Chinatsu、Izumi Hiroto、Tomonaga Taisuke、Wang Ke-Yong、Higashi Hidenori、Takeshita Jun-Ichi、Ono Ryohei、Sumiya Kazuki、Fujii Shota、Hata Yuki、Sakurai Kazuo、Higashi Yasuyuki、Yamasaki Kei、Yatera Kazuhiro、Morimoto Yasuo
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 23 Pages: 10345~10345

    • DOI

      10.3390/ijms231810345

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crosslinked Structure of Polyacrylic Acid Affects Pulmonary Fibrogenicity in Rats2022

    • Author(s)
      Tomonaga Taisuke、Nishida Chinatsu、Izumi Hiroto、Kawai Naoki、Wang Ke-Yong、Higashi Hidenori、Takeshita Jun-Ichi、Ono Ryohei、Sumiya Kazuki、Fujii Shota、Hata Yuki、Sakurai Kazuo、Morimoto Toshiki、Higashi Yasuyuki、Yamasaki Kei、Yatera Kazuhiro、Morimoto Yasuo
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 23 Pages: 13870~13870

    • DOI

      10.3390/ijms232213870

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Antisense DNA cocktail therapy using short ?-1,3-glucan/oligonucleotide complexes2022

    • Author(s)
      Hata Yuki、Sumiya Kazuki、Izumi Hiroto、Sakurai Kazuo
    • Journal Title

      Polymer Journal

      Volume: 55 Pages: 283~288

    • DOI

      10.1038/s41428-022-00720-1

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 多糖核酸複合体におけるホスホロチオエート核酸の実用的役割と生命起源への想像2023

    • Author(s)
      櫻井 和朗
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Invited
  • [Presentation] Discovery of a Novel β-(1,3)-Glucan/DNA Complex and its Application to Targeting Delivery of Therapeutic Oligonucleotides2022

    • Author(s)
      Kazuo Sakurai
    • Organizer
      Exeter University Seminar
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] DDSナノ粒子の構造解析2022

    • Author(s)
      櫻井 和朗
    • Organizer
      軟X線共鳴散乱・反射率/Resonant Soft X-ray Scattering and Reflectivity
    • Invited
  • [Presentation] 日本発の核酸医薬の実用化を目指して2022

    • Author(s)
      櫻井 和朗
    • Organizer
      岐阜大学公開講座 先端を行く連合創薬医療情報研究科 次世代創薬を支えるモダリティー
    • Invited
  • [Presentation] 溶液中のバイオナノ粒子からのX線小角散乱2022

    • Author(s)
      櫻井 和朗
    • Organizer
      東京都産業技術研究センターヘルスケア関連セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 数学上の未解決問題とせっけんの化学の関連:ミセルの集合問題2022

    • Author(s)
      櫻井 和朗
    • Organizer
      計測自動制御学会九州支部学術講演会
    • Invited
  • [Presentation] Solution properties of monodisperse cross-linked poly (acrylic acid) particles made by radical precipitation polymerization2022

    • Author(s)
      Kazuo Sakurai
    • Organizer
      ACS Fall 2022 NATIONAL MEETING & EXPOSITION
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Microphase separation induced by the segregation of side chains in styrene-acrylic-acid alternating copolymers2022

    • Author(s)
      Kazuo Sakurai
    • Organizer
      ACS Fall 2022 NATIONAL MEETING & EXPOSITION
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Therapeutic efficacy of microRNA and immunoadjuvant combination therapy for tumors2022

    • Author(s)
      Kazuo Sakurai
    • Organizer
      18th Annual Meeting of the Oligonucleotide Therapeutics Society
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 櫻井研究室ホームページ

    • URL

      https://www.sakurai-lab-kitakyushu.com/

URL: 

Published: 2023-12-25  

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