| Project/Area Number |
24K01558
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 35020:Polymer materials-related
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| Research Institution | Institute of Science Tokyo |
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Principal Investigator |
児島 千恵 東京科学大学, 物質理工学院, 教授 (50405346)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 賢 九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (00322850)
森田 成昭 大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (20388739)
石田 竜弘 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 教授 (50325271)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000)
Fiscal Year 2026: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2024: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
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| Keywords | デンドリマー / 生体適合性 / ドラッグデリバリーシステム / 水和 |
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| Outline of Research at the Start |
ポリエチレングリコール（PEG）などの生体適合性ポリマーは蛋白質や細胞との吸着を抑制すると考えられてきたが、近年、免疫系に認識されることが明らかになってきた。一方、高分子の水和状態と血液適合性の機能が相関する中間水コンセプトが提唱され、医用高分子の開発に適用されている。本研究では、PEGをはじめとする様々な生体適合性ポリマーを導入したデンドリマーを合成し、その水和状態、体内動態、免疫応答について調べる。DDS材料に中間水コンセプトが適用できることがわかれば、日本発のDDS研究における学理を提案することができる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ポリエチレングリコール（PEG）、双性イオンポリマーなどの生体適合性ポリマーは蛋白質や細胞との吸着を抑制すると考えられてきたが、近年、免疫系に認識されることが明らかになってきた。一方、高分子の水和状態と血液適合性の機能が相関する中間水コンセプトが提唱され、医用高分子の開発に適用されている。本研究では、PEGをはじめとする様々な生体適合性ポリマーを導入したデンドリマーを合成し、その水和状態、体内動態、免疫応答について調べ、DDS材料への中間水コンセプトが適用の可否について調べることを目的にしている。
2025年度は、鎖長や結合数の異なる様々なPEG修飾デンドリマーを合成し、その水和状態と体内動態について調べた。様々な含水率の水和状態を熱分析（DSC）や赤外分析（FT-IR）によって調べた。その結果、鎖長が長く、結合数が多いPEG修飾デンドリマーの方が水和水が多く、腫瘍に集積しやすいことがわかった。そして、中間水量と腫瘍と肝臓の集積比との間に正の相関関係があることを見出した。
一方、双性イオンポリマーの一つであるスルホベタインポリマー・モノマーを結合したデンドリマーを合成し、その水和状態と体内動態を検討した。スルホベタインモノマーよりもポリマーを結合したデンドリマーが中間水量が多いことがわかった。また、スルホベタインモノマーを結合したデンドリマーは腫瘍に集積しないが、スルホベタインポリマーを結合したデンドリマーは腫瘍に集積することがわかり、水和状態と体内動態の相関が見いだされた。
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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
申請の研究計画では、初年度にPEG修飾デンドリマーの研究、次年度以降に双性イオンポリマーに関する研究を実施予定であった。当初予定していたPEGデンドリマーの免疫応答の検討はできなかったが、双性イオンポリマー修飾デンドリマーの研究成果を得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
PEG修飾デンドリマーの研究では、昨年度実施したPEG修飾デンドリマーの水和状態・体内動態との相関関係を明らかにした研究成果を論文発表するとともに、免疫応答について詳細に検討する。
また、双性イオンポリマー結合デンドリマーの研究では、昨年度の研究でスルホベタインポリマー結合デンドリマーで水和状態と体内動態の相関がみられたものの、様々な構造のデンドリマーを用いた体系的な検討が必要である。そこで、スルホベタインポリマーよりも生体適合性の高いカルボキシベタインポリマーを用いて、鎖長や結合数の異なる様々な構造のカルボキシベタインポリマーを結合したデンドリマーを合成し、それらの水和状態について検討を行う。
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