2021 Fiscal Year Annual Research Report
Design and Synthesis of Smart DDS Carrier from Peptide/Vinyl Polymer Hybrid Strategy
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20K20201
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
西村 慎之介 九州大学, 先導物質化学研究所, 特別研究員(PD) (60851475)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ペプチドリガンド / ドラッグデリバリーシステム / DDS / がん細微選択制 / 細胞取り込み / pH応答性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我が国において、がん患者の数は年々増加している。抗がん剤を用いる化学療法は、体内の深部にある検出しにくい腫瘍部位にも効果的であり、がん治療においてしばしば用いられる。しかしながら、抗がん剤は正常細胞をも侵襲するため、高い副作用がしばしば問題となっている。そのため、標的部位にのみ薬物を輸送可能なドラッグデリバリーシステム (DDS) キャリアーの開発が急務である。従来の能動的ターゲティング型DDSキャリアーでは、がん細胞へ効率的に薬物を送達できるものの、正常細胞も認識する問題があった。本課題は、がん細胞選択的な取り込みを示すスマートDDSキャリアーの開発を目指すものである。
本年度は、がん細胞周辺の弱酸性雰囲気を感知し、がん細胞のみに親和性を示すβ-ヘアピン型アルギニン-グリシン-アスパラギン酸 (RGD) リガンドの改良を行った。具体的には、pHに応答部位のペプチドの一次構造を改変した。これにより、昨年度に開発したリガンドよりも鋭敏にランダムコイル構造からβ-シートならびにβ-ヘアピン構造へ構造転移させることに成功した。ペプチドの取り込み挙動を追跡したところ、ランダムコイル構造 (pH 7.4) では正常細胞ならびにがん細胞にほとんど取り込まれないのに対し、β-ヘアピン構造 (pH 6.5) ではがん細胞のみに特異的に取り込まれることが明らかとなった。
また、DDSキャリアーの基盤となる新規な生体親和性ポリマーの開発を行った。ピロリドン環を側鎖に有するこの高分子は、側鎖の長さを調整することで、生体温度において液液相分離を引き起こす。すなわち、流動性のある疎水性場を自在に作り出すことが可能であり、有望な薬物輸送担体となり得る。
以上の結果は、DDSキャリアー開発に大きく貢献し、新たなキャリアー設計指針を提供するものである。
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