機能性材料の開発を加速させる新規ＲＮＡアプタマー修飾医用材料の創出

• Project/Area Number: 15J10771
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
• Research Institution: National Institute of Health Sciences
• Principal Investigator: 森下 裕貴 国立医薬品食品衛生研究所, 医療機器部, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2015-04-24 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: アプタマー / RNA / 血管内皮細胞増殖因子 / 医用材料 / 試験管内選択法

Outline of Annual Research Achievements

前年度より視野を広げた構造探索に基づき、これまでに選定していたVEGF捕捉型RNAアプタマー1種について、新たに6種の短鎖化体を作成し、VEGF165の結合能を評価した。その結果、よりVEGF結合活性が高い短鎖化体を取得することに成功した。
上記で取得した短鎖化体のVEGF165活性保持能を、表面プラズモン共鳴法、及びヒト臍帯静脈内皮細胞（HUVEC）を用いたin vitro試験により評価した結果、本RNAアプタマーは、RNAアプタマー/VEGF165/VEGFR2複合体を形成可能であること、in vitroにおいてVEGF165の細胞増殖促進作用を阻害しないことが明らかとなった。
次に、本RNAアプタマーのVEGFファミリーへの交差性等を表面プラズモン共鳴法により評価した。その結果、本RNAアプタマーは、（1）VEGF165に特異性を示すこと、（2）糖鎖負荷の違い等に関わらずVEGF165を捕捉可能であること、（3）血管新生阻害作用を持つVEGF165スプライスバリアントには結合しないこと、（4）マウス、ラットVEGF164にも結合することから、齧歯類を用いてin vivoでの機能評価が可能であること、が明らかとなった。
次に、本RNAアプタマーを修飾した材料をVEGF165含有血清中でインキュベートした際の、VEGF165の吸着挙動を評価した。その結果、本RNAアプタマーを修飾した材料では、未修飾材料や、核酸修飾の対照としてpoly dT修飾した材料と比較して、VEGF165の吸着量が有意に増加することが明らかとなった。
更に、同材料上でHUVECを培養した際、poly dT修飾した材料と比較して、細胞接着や増殖が変化することが明らかとなった。
以上、本研究課題を通じて、VEGF165を活性を保持したまま濃縮し、材料表面における細胞増殖等を制御可能なRNAアプタマー修飾材料の作製に成功した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Presentation] RNAアプタマーを利用した血管内皮細胞増殖因子を特異的に捕捉可能な医用材料開発 (2017)
  • Author(s): 森下裕貴, 野村祐介，福井千恵，中村義一，蓜島由二
  • Organizer: 第16回日本再生医療学会総会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター
  • Year and Date: 2017-03-07
• [Presentation] 血管内皮細胞増殖因子を特異的に捕捉する RNAアプタマー修飾材料の機能評価 (2017)
  • Author(s): 森下裕貴、野村祐介、福井千恵、中村義一、蓜島由二
  • Organizer: 第39回日本バイオマテリアル学会大会
• [Presentation] 血管内皮細胞増殖因子を特異的に捕捉可能な材料開発に向けたRNAアプタマーの探索 (2016)
  • Author(s): 森下裕貴, 野村祐介, 福井千恵, 中村義一, 蓜島由二
  • Organizer: 日本バイオマテリアル学会シンポジウム2016
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
  • Year and Date: 2016-11-21
• [Presentation] 新規機能性医用材料の開発に向けたVEGF捕捉型RNAアプタマーの探索 (2016)
  • Author(s): 森下裕貴、野村祐介、福井千恵、新見伸吾、中村義一、蓜島由二
  • Organizer: 日本化学会第96春季年会
  • Place of Presentation: 同志社大学 京田辺キャンパス
  • Year and Date: 2016-03-24