不妊治療に向けた子宮内長期留置を可能にするプロゲステロン担持高分子の設計と評価

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K19229
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 吉原 栄理佳 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (70981918)
• Project Period (FY): 2023-08-31 – 2025-03-31
• Keywords: 高分子 / 不妊治療

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、不妊治療への応用を目指し、子宮内に長期留置可能な新規バイオマテリアルデバイスの開発に向け、可逆的な化学結合を通じてプロゲステロンを高分子ゲルに担持し徐放する要素技術およびその徐放性を評価する手法を確立する。現在、不妊治療のホルモン療法で用いる経膣用プロゲステロン錠剤は、副作用の観点から少量を毎日連続投与する必要があり、有効性及びQOLにおいて課題がある。これを解決するためには、①プロゲステロンを少量ずつ(血中濃度7.74±3.21ng/mL以下)徐放し②子宮内に長期留置可能な製剤設計が求められる。すでに機能性合成高分子と組み合わせて、物理的な相互作用によりプロゲステロンを内包し送達するシステムが研究されているが、予期せぬ放出や漏出の懸念がある。そこで、申請者は生体環境下で分解可能な化学結合による、細胞接着高分子へのプロゲステロン導入を考案し、一定の持続速度で徐放を可能にする材料設計及び評価系の検討を行う。
研究実績として、高分子に対してプロゲステロンの導入を行い、核磁気共鳴装置(NMR)及びUV-vis等を用いて導入量の評価を行なった。また、高分子を粘膜組織に接着するための化学構造について検討し、そこから生体組織に接着する高分子の合成及び評価し、組織接着の前段階である細胞へ捕捉性の評価を蛍光顕微鏡等を用いて行なった。これらの研究成果を今後は高分子学会等で発表する予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

可逆的な化学結合を通じてプロゲステロンを高分子ゲルに担持するための第一段階である、高分子への目的物質の導入を確認している。また、子宮内に長期留置可能な新規バイオマテリアルデバイスに不可欠な要素技術として、生体組織への接着を有する材料の検討を進めており、細胞での評価まで至っている。

Strategy for Future Research Activity

合成した高分子のプロゲステロンの徐放挙動の評価を行う。また、組織接着性に関しては、動物（ブタ）の子宮組織と蛍光標識したポリマー材料を用い、一定の力学負荷下での残留傾向の測定などから接着安定性を評価する。本実験では動物組織評価の知見を有する物材機構の荏原充宏分野長の協力を得ながら、接着性能の検討を行う。

Causes of Carryover

様々な構造の高分子を合成するための原料試薬及び溶媒を要することに加え、物性解析実験とのフィードバックサイクル加速のために、化合物の精製・分画を分取用クロマトグラフィーで行うとし、物性解析に必要な分とし、カラムの購入費用を初年度に計上する予定だったが、その予定を最終年度に変更したため。