2015 Fiscal Year Research-status Report
DNAナノチューブの遺伝子導入剤および抗がん剤キャリアーとしての応用
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26870594
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
秋山 元英 中央大学, 理工学部, 助教 (90467697)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ナノチューブ / ドラックキャリアー / 遺伝子導入 / 交互積層 / DNA構造体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（1）DNAナノチューブの遺伝子導入剤としての応用
平成26年度においてプラスミドDNA（pDNA）を用いたナノチューブ（pDNA NT）の合成に成功し、その詳細な構造を明らかにした。pDNA NTを用いることで細胞への遺伝子導入に成功していたが、その遺伝子発現効率が低いという問題があった。そこで本年度においては、NTの合成に用いる分岐型ポリエチレンイミン（PEI）の分子量に関する検討を行った。その結果、当初使用していた分子量750 kのPEIに比べ、25 kのPEIを用い合成したNTの方が、より高い遺伝子発現効率が得られることを明らかにした。
（2）DNAナノチューブの抗がん剤キャリアーへの応用
平成26年度において、サケ精液由来を用い合成したナノチューブ（DNA NT）に抗がん剤ドキソルビシン（Dox）を結合させたDNA-Dox NTが、がん細胞に対して高い抗がん活性を示すことを明らかにしていた。そこで、その作用機序を解析した結果、DNA-Dox NTはエンドサイトーシス経路により細胞に取り込まれ、酸性環境下にさらされることでDoxを放出することが明らかとなった。さらに、この放出効率はリソソームに存在するDNase II存在下でさらに亢進された。
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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
DNAナノチューブの遺伝子導入剤としての応用では、使用するポリエチレンイミンの分子量に関する検討を行う必要性が生じたため、研究進捗状況に若干の遅れが生じた。一方、抗がん剤キャリアーとしての応用では、ドキソルビシンをDNAナノチューブに結合することで、その抗がん活性を高めることに成功しており、研究目的を達成することが出来た。加えて、その作用機上も明らかにしており、当初の研究計画以上に進展した。このような状況を総合的に判断し、本研究はおおむね順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
DNAナノチューブの抗がん剤キャリアーとしての応用に関して、これまでに得られている作用機上に関する結果の再現性を確認すると共に追加実験を行う。遺伝子導入剤としての応用に関しては分子量に加え、使用するPEIの構造（直鎖型）をさらに検討することで、細胞毒性の軽減と発現量の向上を目指す。
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| Causes of Carryover |
本課題では、DNAナノチューブを合成しDNA結合性抗がん剤キャリアーとしての応用することを目的の1つとしている。本目的に関して、初年度より効率的に研究を進めた結果、当初の計画以上に経費を節約することが出来た。これにより次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本課題で得られた結果に関して、現在国際科学雑誌への論文投稿準備を進めており、これに向けて実験結果の再現性を確認している。平成28年度では、該当実験に必要な試薬を購入するとともに、論文作成時における論文校閲費や論文投稿料として使用する計画である。
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