Development of intracellular antibody delivery system based on polyphenol structure

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K20513
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0403:Biomedical engineering and related fields
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: Honda Yuto 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (90907742)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2024-03-31
• Keywords: 細胞内抗体 / エンドソーム脱出 / 高分子複合体 / ドラッグデリバリーシステム / ポリフェノール

Outline of Final Research Achievements

Intrabodies that bind to antigens in the cytoplasm and induce the cell death are attracting attention as novel therapeutic molecules. However, the amount of intracellular transfer is extremely low, and the activity has not been fully demonstrated. In this study, we constructed a drug delivery system based on polyphenol-conjugated polymers to promote the cytoplasmic transfer of antibodies. We found that antibody-loaded complexes were formed by mixing the synthesized polyphenol-conjugated polymers and metal ions with antibodies, and these complexes improved the cytoplasmic transfer of antibodies in in vitro and in vivo. Furthermore, the systemically administrated complex containing cancer therapeutic antibody exhibited the suppression of cancer growth compared with the systemically administrated therapeutic antibody alone. These results indicate that this antibody complex has potential as a new therapeutic molecule.

Free Research Field

生体材料学、薬物送達学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

細胞内抗体は細胞質内抗原と結合し、細胞死など誘導すること新規治療分子としての利用が検討されている一方、細胞質移行量は極めて低く、活性が制限されており、医薬品としての検討がほとんど行われていなかった。本研究では、ポリフェノール高分子を基盤とした薬物送達システムによって細胞内抗体の細胞質移行を促進させ、治療効果を示すことに成功した。本技術は、細胞内抗体の医薬品としての有用性を向上させるものであり、新たな医薬品を創出するプラットフォーム技術になる可能性があり、社会的意義が大きい。また、ポリフェノール分子と金属イオンの緩衝効果を利用した薬物送達システムは報告されておらず、学術的にも意義があるといえる。