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イオン液体を用いた中分子医薬品の革新的・非侵襲的吸収促進技術の開発

Research Project

Project/Area Number 23K17477
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

石田 竜弘  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 教授 (50325271)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 安藤 英紀  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 准教授 (00735524)
清水 太郎  大阪大学, 微生物病研究所, 特任講師(常勤) (30749388)
高田 春風  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 特任助教 (10986714)
Project Period (FY) 2023-06-30 – 2027-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥25,870,000 (Direct Cost: ¥19,900,000、Indirect Cost: ¥5,970,000)
Fiscal Year 2026: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2024: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2023: ¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000)
Keywordsイオン液体 / 中分子医薬品 / 吸収改善
Outline of Research at the Start

本研究では、200種以上のライブラリーを有するイオン液体を薬物送達体とし、「皮膚角質層の突破」及び「腸管上皮細胞の突破」という中分子医薬品を経皮・経口投与する際の最も大きな課題を一気に解決するための低侵襲投与法を開発する。研究代表者は、既にイオン液体によって中分子医薬品であるインスリン、がんペプチド、siRNAを経皮吸収させることに成功している。また、同様にGLP-1受容体作動薬(ペプチド性)の腸管吸収にも成功している。これらの成果を基盤とし、イオン液体の最適化などのブラッシュアップを行い、中分子医薬品を経皮・経口投与可能な革新的な吸収促進技術の完成を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、イオン液体を薬物送達体として「皮膚角質層の突破」及び「腸管上皮細胞の突破」という中分子医薬品を経皮・経口投与する際の最も大きな課題を一気に解決するための低侵襲投与法を開発する。既にイオン液体を用いて中分子医薬品の経皮・経口吸収に成功している。これらの成果を基盤とし、イオン液体のさらなるブラッシュアップを行うと共にその吸収促進機構の解明を目指して研究を行った。モデルとしてがん特異的WT1タンパク由来ペプチド(SGQAYMFPNAPYLPSCLES, MW:2075)を使用し、イオン液体を用いてマウス皮膚に塗布することで抗腫瘍効果が得られるか、評価を行った。その結果、特に、イオン液体にアジュバントを溶解させたものを前塗布する事で、高いがんワクチン効果が得られることを確認した。一方、別のイオン液体に乾癬疾患関連遺伝子であるIL-17に対するsiRNAを溶解させ、乾癬モデルマウスの皮膚に塗布したところ高い遺伝子抑制効果と皮膚の肥厚抑制効果が観察された。さらに、これら用いたイオン液体に分子量既知の蛍光(FITC)標識デキストランを溶解させて皮膚に塗布したところ、分子量が20kDa以下のものであれば経皮吸収されて血液中にまで移行することが明らかとなった。これらの結果から、イオン液体の種類によって、中分子化合物は細胞内にも、細胞間隙を通過して免疫細胞にも、さらには血管にも到達しうることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

イオン液体の更なるブラッシュアップを行うと共に、その中分子吸収促進機構の解明を目指して研究を行っている。中分子の透過性だけでなく、実際の薬理作用向上や、透過促進機構の一端を明らかにすることができ、当該年度に掲げた目標を概ね達成できていることから、順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

研究は計画通りに順調に進捗しており、次年度は腸管吸収改善に係る研究に集中し、当初計画にしたがって研究を進める。具体的には、中分子のモデルペプチドとしてGLP-1 受容体作動薬のセマグルチド(MW 4,114)を使用し、経口投与後の吸収改善と薬理効果の獲得を目指す。

Report

(2 results)
  • 2023 Comments on the Screening Results   Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Ionic Liquid-Based Transcutaneous Peptide Antitumor Vaccine: Therapeutic Effect in a Mouse Tumor Model2023

    • Author(s)
      Shimizu Taro、Matsuzaki Takaaki、Fukuda Shoichiro、Yoshioka Chihiro、Shimazaki Yuna、Takese Shunsuke、Yamanaka Katsuhiro、Nakae Takashi、Ishibashi Masaki、Hamamoto Hidetoshi、Ando Hidenori、Ishima Yu、Ishida Tatsuhiro
    • Journal Title

      The AAPS Journal

      Volume: 25 Issue: 2 Pages: 27-27

    • DOI

      10.1208/s12248-023-00790-w

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The molecular weight limitation on increased intestinal absorption by ionic liquids.2023

    • Author(s)
      Fukuda, S., Ando, H., Kato, C., Takata, H., Nakae, T., Tatsumi, N., Hamamoto, H., Ishida, T.,
    • Organizer
      16th International Symposium on Nanomedicine
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] イオン液体を新規吸収促進剤として用いた中分子化合物の経口吸収改善効果に関する検討2023

    • Author(s)
      福田翔一郎、安藤 英紀、加藤千尋、高田春風、中江崇、辰巳昇、濱本英利、石田竜弘
    • Organizer
      第44回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] The molecular weight limitation on increased intestinal absorption by ionic liquids2023

    • Author(s)
      Fukuda, S., Ando, H., Kato, C., Takata, H., Nakae, T., Tatsumi, N., Hamamoto, H., Ishida, T.
    • Organizer
      日本薬物動態学会第38回年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] イオン液体による難吸収性中分子化合物の腸管吸収促進効果の検討2023

    • Author(s)
      福田翔一郎、安藤英紀、中江崇、辰巳昇、濱本英利、清水太郎、異島優、石田竜弘
    • Organizer
      第39回日本DDS学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2023-07-04   Modified: 2024-12-25  

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