2021 Fiscal Year Annual Research Report
抗体及び機能性ペプチド内封型脂質ナノ粒子開発による抗体の細胞内抗原への展開
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20J23340
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
平井 勇祐 京都大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Keywords | 脂質ナノ粒子 / タンパク質送達 / pH応答性脂質 / 抗体医薬 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
抗体を含むタンパク質は、その生体における多彩な効果から、種々の疾患に対しての貴重な医薬品シーズとなりうる。しかし、タンパク質は親水性の高分子であり、細胞膜透過性に乏しい。このため、機能発現の場は細胞外に限局されている。タンパク質を細胞内に送達可能なDrug Delivery System（DDS）の確立は、タンパク質医薬品の適用範囲を細胞外から細胞内に拡大でき、新薬創出を加速すると期待される。
2021年度は、脂質ナノ粒子（LNP）を用いたタンパク質の細胞内送達技術の構築を目指し、実効電荷反転型pH応答性脂質（charge-reversible lipid）を用いた核酸医薬の細胞内送達技術に倣い、負電荷を帯びたタンパク質の細胞内送達を試みた。そこで、核移行配列（NLS）を有する負電荷性緑色蛍光タンパク質[NLS-(－30)GFP]を内封する脂質ナノ粒子[NLS-(－30)GFP-LNP]の調製を行った。本LNPシステムにより、NLS-(－30)GFPがサイトゾルにまで送達されることが共焦点レーザー顕微鏡にて確認された。LNP化技術の応用による負電荷タンパク質の細胞内送達技術として重要な知見として、以上の結果をScientific Reports誌に投稿し、学術論文として発表した。次ステップとして、蛍光タンパク質ではなく細胞内抗原を認識・機能阻害可能な抗体分子をLNP内に封入する「抗体内封型脂質ナノ粒子」の確立を目標に研究に取り組んでいく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2021年度において、脂質ナノ粒子技術による、負電荷タンパク質の細胞内・サイトゾル内への送達について学術発表ができた。これは本研究課題の最終目的である「抗体分子のサイトゾル送達」に近づく成果であり、残りの研究期間で目的の成果を挙げるための十分な土台となる技術が確立できたと考えられるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題の最終目的である「抗体分子のサイトゾル送達」を達成するため、抗体分子の負電荷化を達成し、脂質ナノ粒子への封入を試みる。調製した抗体分子を封入する脂質ナノ粒子を細胞に添加し、一定時間培養後の抗体分子の局在を共焦点レーザー顕微鏡等により確認を行う。抗体分子が細胞のサイトゾルへ効率的に導入できていない場合は、抗体のサイトゾルへの移行を促進することが報告されている「高分子送達機能性ペプチド」などの脂質ナノ粒子へ組み込みを行うことで、抗体分子のサイトゾル送達を高められるかどうか検討を行う。
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