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2014 Fiscal Year Research-status Report

脳組織標的指向化超分子プロドラッグによる革新的ライソゾーム病治療アプローチ

Research Project

Project/Area Number 26750155
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

田村 篤志  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (80631150)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsライソゾーム病 / ポリロタキサン / シクロデキストリン / ニーマンピック病C型 / コレステロール
Outline of Annual Research Achievements

本課題ではライソゾーム病の一種であり、リソソームにコレステロールの蓄積が認められるニーマンピック病C型(NPC病)に対する治療薬を開発することを目的としている。具体的には、β-シクロデキストリンを包接したポリロタキサンを用いて、NPC病モデルマウスの各臓器におけるコレステロール代謝の改善と生存期間の延長について検討を行う。これまでの研究で、細胞内で分解し、β-シクロデキストリンを放出することが可能なポリロタキサンを開発し、NPC病モデル細胞におけるコレステロール蓄積の改善に関して評価を進めてきた。ポリロタキサンは既存のシクロデキストリン誘導体と比較して約100分の1の濃度でNPC病モデル細胞におけるコレステロール蓄積を改善することを明らかとしてきた。本年度は、in vivoでの治療効果を明らかとすることを目的にNpc1ノックアウトマウス実験系の立ち上げを行った。Npc1ノックアウトマウスは生後8週齢程度までは野生型マウスと同様の体重増加を示したが、それ以降は顕著な体重減少を示した。本マウスの生存期間は平均76日であり、既往研究とほぼ一致した。現在は、ポリロタキサン、シクロデキストリンをNPC病モデルマウスに皮下投与を行い、体重変化、生存期間を観察中である。また、体内動態をin vivo蛍光イメージング装置により評価するため、近赤外蛍光試薬で標識したポリロタキサン、ならびにシクロデキストリンの合成法を確立した。予備的な実験として、ICRマウス皮下に蛍光標識したシクロデキストリン、ポリロタキサンをそれぞれ投与し、1時間経過後IVISで蛍光強度を比較した結果、ポリロタキサンを投与したマウスはシクロデキストリンを投与したマウスよりも高い蛍光強度を示し、ポリロタキサンは低分子のシクロデキストリンと比較して長時間体内に留まる可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究課題の中心となるin vivo評価について、ノックアウトマウスを用いた治療効果、ならびにin vivo蛍光イメージングによる体内動態の実験系を確立した。動物実験施設の改修工事の遅れにより研究のスタートが予定より遅れたものの、ほぼ当初の計画通りに実験は進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

今年度実験系を確立したNpc1ノックアウトマウスに対する治療効果の評価を今後も継続するとともに、in vivo蛍光イメージング装置を用いて詳細な体内動態の解析を進める。また、脳組織へのポリロタキサンの集積量を向上させることを目的に様々な脳組織移行性ペプチドを修飾したポリロタキサンを合成し、脳へのターゲティング、ならびに治療効果への影響を明らかとする。

  • Research Products

    (8 results)

All 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] β-Cyclodextrin-threaded biocleavable polyrotaxanes ameliorate impaired autophagic flux in Niemann-Pick type C disease2015

    • Author(s)
      Atsushi Tamura, Nobuhiko Yui.
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 290 Pages: 9442-9454

    • DOI

      10.1074/jbc.M115.636803

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Threaded macromolecules as a versatile platform for biomaterials2014

    • Author(s)
      Atsushi Tamura, Nobuhiko Yui
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 50 Pages: 13433-13446

    • DOI

      10.1039/C4CC03709J

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] インターロック高分子による希少難治性代謝疾患治療2015

    • Author(s)
      田村篤志
    • Organizer
      第65回医用高分子研究会
    • Place of Presentation
      東京理科大学
    • Year and Date
      2015-03-09
    • Invited
  • [Presentation] Biocleavable cyclodextrin-based polyrotaxanes for the therapy of lysosomal storage disorders2014

    • Author(s)
      Atsushi Tamura, Nobuhiko Yui
    • Organizer
      The 10th SPSJ International Polymer Congress (IPC2014)
    • Place of Presentation
      Epocal Tsukuba
    • Year and Date
      2014-12-02 – 2014-12-05
  • [Presentation] 細胞内分解性ポリロタキサンによるライソゾーム病由来細胞のオートファジー機能正常化2014

    • Author(s)
      田村篤志, 由井伸彦
    • Organizer
      第36回日本バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      2014-11-17 – 2014-11-18
  • [Presentation] ポリロタキサンの超分子構造が酵素静電複合体の物理化学的性質と酵素活性に与える影響2014

    • Author(s)
      池田 剛, 田村篤志, 由井伸彦
    • Organizer
      第36回日本バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      2014-11-17 – 2014-11-18
  • [Presentation] Polyrotaxanes ameliorate impaired autophagy flux in lysosomal storage disorders2014

    • Author(s)
      Atsushi Tamura, Nobuhiko Yui
    • Organizer
      JSPS A3 Foresight International Symposium on Nano-Biomaterials and Regenerative Medicine
    • Place of Presentation
      東京女子医科大学
    • Year and Date
      2014-10-08 – 2014-10-09
  • [Presentation] 細胞内分解性超分子を基盤とした難治性代謝疾患治療2014

    • Author(s)
      田村篤志, 由井伸彦
    • Organizer
      第63回高分子討論会
    • Place of Presentation
      長崎大学文京キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-26

URL: 

Published: 2016-06-01  

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