2011 Fiscal Year Annual Research Report
siRNAをビルディングブロックとする超分子構造体の創出と機能開発
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23350049
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
片岡 一則 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00130245)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長田 健介 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任准教授 (10396947)
宮田 完二郎 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助教 (50436523)
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| Keywords | 生体関連高分子 / ナノバイオ材料 / 高分子構造・物性 / ドラッグデリバリー / 自己組織化 |
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| Research Abstract |
H23年度は、剛直な円筒形アニオン性高分子であるsiRNAと可撓性ポリカチオンであるポリエチレングリコール-ポリ-L-リシンブロック共重合体(PEG-P(L-Lys))からなるポリイオンコンプレックス(PIC)の構造解析を中心に進めた。このPICはPEG-P(L-Lys)の厳密な重合度制御に基づいて調製され、得られた種々のPICの構造は蛍光相関分光法(FCS)や分析超遠心法(AUC)により精密に解析された。Cy3標識siRNAを使用したFCS解析の結果より、P(L-Lys)重合度により会合体形成挙動が異なり、P(L-Lys)重合度により複数のsiRNA分子から成るPIC形成や、siRNA1分子からなるPIcが形成されることが確認された。この1分子siRNAからなるPICに対してAuC解析を行うことでPIC分子量を測定し、PIC中に含まれるPEG-P(L-Lys)分子数を算出した。結果として、P(L-Lys)重合度により、1つのPIC中に1分子のPEG-P(L-Lys)あるいは2分子のPEG-P(L-Lys)を含むよう制御できることが明らかになった。これより単分子siRNAからなる単位PICのキャラクタリゼーションと調製方法の確立に成功した。一方、P(Lys)の重合度40の組成に対して、L体、D体、DL体をそれぞれ合成し、PIC構造に対するPEG-(PLys)キラリティの効果を検証した。FCSによりPICの会合状態を調べたところ、L体、D体では1分子のsiRNAがPICに含まれるのに対し、DL体ではPIC中のsiRNA会合数が増加する傾向にあることが示唆された。
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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
蛍光相関分光法と分析超遠心解析により、PLys重合度を調整することでsiRNA1分子から成る単位PICの構築が可能であることを明らかにした。よって、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに分子量が制御されたPEG-P(Lys)を用意し、siRNAとのPIC形成を検討してきた。その結果、分子量12000のPEGの場合、P(Lys)の重合度を制御することで、単一のsiRNAを含むPICが得られることを確認した。これを受け、H24年度はPEG分子量の効果に注目し、PICの生体環境下での安定化に注力する。具体的には、PEG分子量20000、40000などから成るブロック共重合体を新たに合成し、塩の有無や擬似生体環境下におけるPICの構造安定性を評価する。さらに生物学的評価を進め、siRNAキャリアとしての可能性を検証する。
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Research Products
(69 results)
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[Journal Article] Evaluation of intracellular trafficking and clearance from HeLa cells of doxorubicin-bound block copolymers2012
Author(s)
K.Sakai-Kato, K.Ishikura, Y.Oshima, M.Tada, T.Suzuki, A.Ishii-Watabe, T.Yamaguchi, N.Nishiyama, K.Kataoka, T.Kawanishi, H.Okuda
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Journal Title
Int.J.Pharm.
Volume: 423
Pages: 401-409
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Effect of polymer structure on micelles formed between siRNA and cationic block copolymer Comprising thiols and amidines2011
Author(s)
R.J.Christie, K.Miyata, Y.Matsumoto, T.Nomoto, D.Menasco, T.-C.Lai, M.Pennisi, K.Osada, S.Fukushima, N.Nishiyama, Y.Yamasaki, K.Kataoka
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Journal Title
Biomacromolecules
Volume: 12
Pages: 3174-3185
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Accumulation of sub-100nm polymeric micelles in poorly permeable tumours depends on size2011
Author(s)
H.Cabral, Y.Matsumoto, K.Mizuno, Q.Chen, M.Murakami, M.Kimura, Y.Terada, M.R.Kano, K.Miyazono, M.Uesaka, N.Nishiyama, K.Kataoka
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Journal Title
Nat.Nanotech.
Volume: 6
Pages: 815-823
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Polymeric micelles incorporating (1,2-diaminocyclohexane)platinum (II) suppress the growth of orthotopic scirrhous gastric tumors and their lymph node metastasis
Author(s)
M.Rafi, H.Cabral, M.R.Kano, P.Mi, C.Iwata, M.Yashiro, K.Hirakawa, K.Miyazono, N.Nishiyama, K.Kataoka
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Journal Title
J.Control.Release
Volume: (in press)
Peer Reviewed
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[Journal Article] Engineering fibrotic tissue in pancreatic cancer : a novel three-dimensional model to investigate nanoparticle delivery
Author(s)
H.Hosoya, K.Kadowaki, M.Matsusaki, H.Cabral, H.Nishihara, H.Ijichi, K.Koike, K.Kataoka, K.Miyazono, M.Akashi, M.R.Kano
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Journal Title
Biochem.Bioph.Res.Co.
Volume: (in press)
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Homo-catiomer integration into PEGylated polyplex micelle from block-catiomer for systemic antiangiogenic gene therapy for fibrotic pancreatic tumors
Author(s)
Q.Chen, K.Osada, T.Ishii, M.Oba, S.Uchida, T.A.Tockary, T.Endo, Z.Ge, H.Kinoh, M.R.Kano, K.Itaka, K.Kataoka
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Journal Title
Biomaterials
Volume: (in press)
DOI
Peer Reviewed
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