2020 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of novel blood-brain barrier crossing peptide and its application for DDS carriers
| Project/Area Number |
20J21334
|
|---|
| Research Institution | Nagasaki University |
|---|
Principal Investigator |
加藤 直也 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
|
| Keywords | 血液脳関門 / 標的指向化 / ペプチド / ファージディスプレイ / ナノ粒子 / 組織透明化 / 脳腫瘍 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
(1) ファージディスプレイ法を用いた新規BBB透過環状ペプチドの探索
ヒト脳毛細血管内皮細胞を用いて作製したin vitro BBBモデルに環状ペプチドを提示可能なファージ溶液を添加し, モデルを透過して回収されたファージのDNAシークエンシング解析をおこなった. その結果, 複数のBBB透過候補環状ペプチド配列の探索に成功した. 得られた候補ペプチド配列を固相合成法にて合成し, 現在機能解析をおこなっている.
(2) 既存のBBB透過ペプチドの比較検討を基盤とした脳指向性DDSキャリアの開発
(1) で探索される候補ペプチドから優れたペプチドを選定し, 速やかにDDSへと応用していくための開発基盤の構築を目指して, 既存のBBB透過ペプチド8種類のin vitro・in vivoでの比較検討をおこなった. その結果, 臨床開発が最も進んでいるペプチドの１つであるAngiopep-2 (Angiochem Inc., NCT03613181) やその他のペプチドよりも優れた脳集積性を示すペプチドXを見いだした. 脳組織中のペプチドXのBBB透過性を評価するために, 組織透明化試薬Seebest PPを用いた多色深部観察法を構築し, 脳血管外にペプチドXが局在していることを明らかにした. さらに脳指向性DDSキャリアの開発に向けて, これまで開発してきた効率的なリガンド修飾技術であるHFQ脂質にペプチドXを適用したペプチドX-HFQ脂質を新たに設計・合成した. ペプチドX-HFQ脂質を修飾したPEGリポソームは, ヒト脳毛細血管内皮細胞に対して高い細胞結合性および透過性を示した. 正常マウスでの脳集積性評価ではPEGリポソームと比較して高い集積性を示し, 多色深部観察法による脳内分布解析の結果から脳血管内皮細胞および脳血管外に分布する可能性を明らかにした.
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
(1) ファージディスプレイ法を用いた新規BBB透過環状ペプチドの探索に関しては, 計画より遅れているものの現在候補ペプチドの機能性を解析中である. (2) 既存のBBB透過ペプチドの比較検討を基盤とした脳指向性DDSキャリアの開発に関しては, 既存のBBB透過ペプチドの比較検討から高効率に脳内へ移行するペプチドXの探索やペプチドXをHFQ脂質に適用することで優れた脳指向性を有するPEGリポソームの開発に成功した. さらにはBBB透過ペプチドや脳指向性PEGリポソームの脳内分布評価法として新規組織透明化試薬Seebest PPを用いた多色深部観察法により脳血管との位置関係を解析できたことは期待以上の進展であった. 以上, 本年度計画していた研究内容は概ね遂行することができたものと考えられる.
|
| Strategy for Future Research Activity |
R2年度に構築した脳指向性DDSキャリアの開発基盤を駆使して各種候補ペプチドの機能性評価を進める. また探索された環状ペプチドを有するHFQ脂質を合成し, 脳指向性DDSキャリアの機能性評価ならびにドキソルビシン封入によるU-87 MG頭蓋内移植モデルマウスにおける治療効果へと展開していく.
|
