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脳内にmRNAを送達する高分子ミセルの創製と脳神経系難病の標的治療への展開

Research Project

Project/Area Number 14J10621
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

末吉 大輝  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsドラッグデリバリーシステム / バイオマテリアル / ポリイオンコンプレックス / タンパク質デリバリー / ナノリアクター
Outline of Annual Research Achievements

当該年度では、一昨年度より開発を進めている酵素封入PIC型ベシクル(L-アスパラギナーゼ(L-ASP)封入PICsome; L-ASP@PICsome)について、その封入機構の解明およびより広範な応用可能性に向けた検討を行った。
1) 封入酵素とPICsomeの構成ポリマーを予め別々の蛍光色素で標識化して調製したL-ASP@PICsomeについて、蛍光相互相関分光法を用いた評価を行ったところ、調製時の酵素濃度の増加に伴い空のPICsomeの形成割合が低下するという傾向が見られた。一方、L-ASP@PICsomeの酵素封入効率についてビシンコニン酸法を用いて定量を行った結果、調製時の酵素濃度の増加に伴い封入効率は低下の傾向を示した。以上の結果から、PICsomeはその可逆的な解離・再生挙動により、系中に存在する酵素分子を確率的に捕捉するが、内水相の限られた空間内に少数の酵素分子を担持しうるという機構が推察された。
2) PICsomeの生体内でのさらなる応用可能性を探索するため、血流中以外の流動環境下での利用可能性に着目し、腹腔内投与後の腹腔内での滞留性について検討した。蛍光標識化した粒径約100 nmのPICsome、粒径約30 nmのPICミセル、およびL-ASPについて、各々をマウスに腹腔内投与した後の腹腔内滞留性をin vivo蛍光イメージングシステムを用いて評価した結果、PICsomeはPICミセルやL-ASPに比べ、著しく高い腹腔内滞留性を示した。さらにin vivo共焦点レーザー走査型顕微鏡による観察の結果、腹腔内投与した各製剤の腹腔内からの消失経路は主として血中への移行であることが示唆された。この機構の詳細は未解明であるが、腹腔内におけるPICsomeの長期滞留性は、酵素封入PICsomeの生体内リアクターとしてのより広範な応用可能性を支持するものである。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Enzyme-Loaded Polyion Complex Vesicles as in Vivo Nanoreactors Working Sustainably under the Blood Circulation: Characterization and Functional Evaluation2017

    • Author(s)
      Daiki Sueyoshi, Yasutaka Anraku, Toru Komatsu, Yasuteru Urano and Kazunori Kataoka
    • Journal Title

      Biomacromolecules

      Volume: 18 Issue: 4 Pages: 1189-1196

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.6b01870

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] PIC Vesicle-Based Enzymatic Nanoreactors Functioning in Vivo under the Blood Circulation2017

    • Author(s)
      Daiki Sueyoshi, Yasutaka Anraku, Toru Komatsu, Yasuteru Urano, Kazunori Kataoka
    • Organizer
      11th Annual Symposium on Nanobiotechnology 2017
    • Place of Presentation
      神奈川県川崎市、川崎市産業振興会館
    • Year and Date
      2017-02-27
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Enzyme-Loaded Polyion Complex Vesicles as Intravital Reactors Functioning in Vivo in the Circulating Blood2016

    • Author(s)
      Daiki Sueyoshi, Yasutaka Anraku, Kazunori Kataoka
    • Organizer
      The 11th SPSJ International Polymer Conference
    • Place of Presentation
      福岡県福岡市、福岡国際会議場
    • Year and Date
      2016-12-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 血中循環型ナノリアクターを指向した酵素封入PIC型ベシクルの物性および機能評価2016

    • Author(s)
      末吉大輝、安楽泰孝、片岡一則
    • Organizer
      第65回高分子討論会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市、神奈川大学 横浜キャンパス
    • Year and Date
      2016-09-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 内水相に酵素を封入したPIC型ベシクルの血中循環型ナノリアクターとしての機能展開2016

    • Author(s)
      末吉大輝、安楽泰孝、片岡一則
    • Organizer
      第32回日本DDS学会学術集会
    • Place of Presentation
      静岡県静岡市、静岡県コンベンションアーツセンター
    • Year and Date
      2016-06-30
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 血流中に持続的なナノ反応場を構築する酵素封入PIC型ベシクルの開発2016

    • Author(s)
      末吉大輝、安楽泰孝、片岡一則
    • Organizer
      第65回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      兵庫県神戸市、神戸国際会議場
    • Year and Date
      2016-05-26
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 血中循環型ナノリアクターを指向した酵素封入PICsomeの開発2016

    • Author(s)
      末吉大輝、安楽泰孝、片岡一則
    • Organizer
      遺伝子・デリバリー研究会第16回シンポジウム
    • Place of Presentation
      神奈川県川崎市、ナノ医療イノベーションセンター
    • Year and Date
      2016-05-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 血流中で機能する酵素封入ポリイオンコンプレックス型ベシクルの開発2016

    • Author(s)
      末吉大輝、安楽泰孝、片岡一則
    • Organizer
      日本薬学会第136年会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市、パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-03-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 血流中でナノリアクターとして機能する酵素封入PIC型ベシクルの開発2016

    • Author(s)
      末吉大輝、安楽泰孝、片岡一則
    • Organizer
      帝人21世紀フォーラム
    • Place of Presentation
      東京都品川区、大崎ブライトコアホール
    • Year and Date
      2016-01-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 血流中でナノリアクターとして機能する酵素封入PIC型ベシクルの構築2016

    • Author(s)
      末吉大輝、安楽泰孝、片岡一則
    • Organizer
      第25回インテリジェント材料/システムシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京都新宿区、東京女子医科大学 先端生命医科学研究所 TWIns
    • Year and Date
      2016-01-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of enzyme-loaded polyion complex vesicles as versatile nano-reactors in blood circulation2015

    • Author(s)
      Daiki Sueyoshi, Yasutaka Anraku, Kazunori Kataoka
    • Organizer
      2015 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • Place of Presentation
      Hynes Convention Center, Boston, Massachusetts, USA
    • Year and Date
      2015-12-02
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 血中循環型ナノリアクターとして機能する酵素封入PIC型ベシクルの構築2015

    • Author(s)
      末吉大輝、安楽泰孝、片岡一則
    • Organizer
      第37回日本バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      京都府京都市、京都テルサ
    • Year and Date
      2015-11-10
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 血流中で機能するナノリアクターとしての酵素封入PIC型ベシクルの構築および機能評価2015

    • Author(s)
      末吉大輝、安楽泰孝、片岡一則
    • Organizer
      第64回高分子討論会
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市、東北大学 川内キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 血流中で機能する酵素封入PIC型ナノリアクターの開発2015

    • Author(s)
      末吉大輝、安楽泰孝、片岡一則
    • Organizer
      第31回日本DDS学会学術集会
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル、東京
    • Year and Date
      2015-07-02
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 血流中で機能するナノリアクターを指向した酵素封入PIC型ベシクルの構築2015

    • Author(s)
      末吉大輝、安楽泰孝、片岡一則
    • Organizer
      第64回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター、北海道
    • Year and Date
      2015-05-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ポリイオンコンプレックス型ポリマーソームを用いたナノリアクタとその製造方法2016

    • Inventor(s)
      片岡一則、安楽 泰孝、末吉大輝
    • Industrial Property Rights Holder
      片岡一則、安楽 泰孝、末吉大輝
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2016-05-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ポリイオンコンプレックス型ポリマーソームを用いたナノリアクタとその製造方法2015

    • Inventor(s)
      片岡一則、安楽泰孝、末吉大輝
    • Industrial Property Rights Holder
      片岡一則、安楽泰孝、末吉大輝
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2015-05-07
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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