Development of spray formulation that enable non-invasive transdermal delivery of nucleic acid with non-lamellar liquid crystal.

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K07204
• Research Institution: Josai University
• Principal Investigator: 藤堂 浩明 城西大学, 薬学部, 准教授 (10383184)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 経皮デリバリー / 非ラメラ液晶 / 核酸医薬 / スプレー剤

Outline of Annual Research Achievements

核酸医薬の経皮デリバリーを可能とする製剤の開発を目指し、NLLC形成脂質を含有したスプレー製剤の調製を行いその皮膚透過性を評価した。まず、NF-κBデコイオリゴヌクレオチド（NFκB デコイオリゴ）と同等の分子量を有する分子量約10,000のFITC-Dextran(FD-10)を用いた試験を行った。また、スプレー製剤の噴霧剤として液化石油ガス（LPG）が広く用いられているが、NFκB デコイオリゴの製剤中溶解度の問題が生じる可能性があることから、揮発性シリコーンオイルを用いたスプレー製剤の調製も試みた。
LPGおよびシリコーンオイルを用いたFD-10含有スプレー製剤の調製に成功した。また、それぞれのスプレー製剤からのFD-10の皮膚透過性は、NLLC形成脂質をスプレー剤に添加することで著しく改善することがわかった。さらに、LPGとシリコーンオイルを含有したスプレー剤では、透過促進効果が異なり、LPGを含有した製剤の方が高い透過性を示すことが明らかとなった。NFκB デコイオリゴのモデル薬物としてFD-10を用い、NLLC含有スプレー製剤は著しい高い皮膚透過性を示したものの、その透過促進効果は、分子量が500Da以下の薬物を用いて得られた結果と比較して低下した。本検討では、透過促進報として、NLLCによる皮膚透過促進効果および添加剤の揮発に伴う薬物の製剤中の熱力学的活動度の増加による透過促進効果を期待している。FD-10やNFκB デコイオリゴの皮膚透過をさらに促進するためには、これら以外の透過促進剤等の利用が必要であると考えられた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

In vitro皮膚透過性試験にて、概ね満足する結果を得ることができた。しかしながら、健常なバリア能を有する皮膚を効率よく突破するためには、さらなる製剤設計が必要であると考えられる。当該年度においては緊急事態宣言や所属施設での研究活動自粛により、処方最適化に関する十分な検討が実施できなかった。さらに、透過性をさらに促進するための添加剤の選定を実施することができなかった。現在、当該年度に実施できなかった内容を重点的に検討を進めている最中である。
以上のことから、概ね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

FD-10やNFκB デコイオリゴの皮膚透過性を更に高めるため、Tat ペプチドなどの細胞透過性ペプチド等の利用を考えた処方設計を行う。さらに、FITC標識したNFκB デコイオリゴを用いた皮膚透過性および浸透性評価を行う。NFκB デコイオリゴの皮膚透過性や皮内移行性が確認できた後、皮膚炎を誘発させたヘアレスマウスを用いて、NFκB デコイオリゴ含有スプレー製剤の有効性を評価する。また、TNF-α mRNAの発現に及ぼす製剤処方の影響について評価し、FITC標識NFκB デコイオリゴの皮内移行性との関係性を明らかにする。
製剤の有効性を明らかしたのち、製剤中のNFκB デコイオリゴの安定性を電気泳動法にて確認することを予定している。