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生体環境に応答するナノシステムによるがん標的型miRNA送達とがん治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 11J05557
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 マイクロ・ナノデバイス
研究機関北海道大学

研究代表者

佐藤 悠介  北海道大学, 大学院生命科学院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2013年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2012年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードmiRNA / siRNA / pH応答性脂質 / がん組織内浸透性 / がん組織内分布 / 粒子径 / マイクロ流路 / リポソーム / 新規pH応答性脂質
研究概要

本研究の目的は、RNA干渉を誘起する機能性核酸miRNAを末梢の固形がん組織に送達可能なリポソーム型キャリアを構築することである。miRNAは短鎖二本鎖RNAであり、その構造や物性は、RNA干渉を誘起する人工核酸のsiRNAと同等であると考えられる。そこで、比較的安価なsiRNAをmiRNAの代用とした。これまでに、優れた核酸導入活性を有する新規pH応答性脂質YSK05を開発し、肝臓において高い遺伝子ノックダウン活性を有するキャリア(YSK05キャリア)の構築に成功した。YSK05キャリアをがん組織に応用したところ、遺伝子ノックダウンは認められたものの、キャリアのがん組織内浸透性が乏しく、その効率は60%程度で飽和した。がん組織内浸透性の乏しさは物理的バリアに起因すると考え、キャリアの小型化を試み、50nmから25nm程度への小型化に成功した。がん組織における遺伝子ノックダウン効率を上昇させるためには、キャリアの核酸導入活性の向上と、がん組織内分布の改善が重要であると考えられるため、今年度はそれらに着目して研究を行った。まず、YSK05よりも優れた核酸導入活性を有する脂質の開発を試みた結果、新規pH応答性脂質YSK13の合成に成功した。YSK13を含むキャリア(YSK13キャリア)はYSK05キャリアと比較して肝臓における活性が約4倍高いことが明らかとなった。これまでの検討により、肝臓における活性とがん組織における活性は正に相関することが明らかとなっており、YSK13キャリアはがん組織において優れた活性を示すと考えられる。また、25nmの小型キャリアのがん組織内分布を評価したところ、均一的な分布を示した。また、標的がん細胞への取り込み量の増加も認められた。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] The systemic administration of an anti-miRNA oligonucleotide encapsulaed pH-sensitive liposome results in reduced level of hepatic microRNA-122 in mice2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroto Hatakeyama, Manami Murata, Yusuke Sato, Mayumi Takahashi, Noriyuki Minakawa, Akira Matsuda, Hideyoshi Harashima
    • 雑誌名

      J. Control. Release

      巻: 173 ページ: 43-50

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2013.10.023

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] RNAi-mediated gene knockdown and anti-angiogenic therapy of RCCs using a cyclic RGD-modified liposomal-siRNA system2014

    • 著者名/発表者名
      Yu Sakurai, Hiroto Hatakeyama, Yusuke Sato, Mamoru Hyodo, Hidetaka Akita, Noritaka Ohga, Kyoko Hida, Hideyoshi Harashima
    • 雑誌名

      J. Control. Release

      巻: 173 ページ: 110-118

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2013.10.003

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An apolipoprotein E modified liposomal nanoparticle : Ligand dependent efficiency as a siRNA delivery carrier for mouse-derived brain endothelial cells2014

    • 著者名/発表者名
      Mina Tamaru, Hidetaka Akita, Kazuaki Kajimoto, Yusuke Sato, Hiroto Hatakeyama, Hideyoshi Harashima
    • 雑誌名

      Int. J. Pharm.

      巻: 465 号: 1-2 ページ: 77-82

    • DOI

      10.1016/j.ijpharm.2014.02.016

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hepatic Monoacylglycerol 0-acyltransferase 1 as a Promising Therapeutic Target for Steatosis, Obesity, and Type 2 Diabetes2014

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Hayashi, Erina Suemitsu, Kazuaki Kajimoto, Yusuke Sato, Afsana Akhter, Yu Sakurai, Hiroto Hatakeyama, Mamoru Hyodo, Noritada Kaji, Yoshinobu Baba, Hideyoshi Harashima
    • 雑誌名

      Mol. Ther. Nucleic Acids

      巻: 3 ページ: e154-e154

    • DOI

      10.1038/mtna.2014.4

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vitro potimization of 2'-Ome-4'-thioribonucleoside-modified anti-microRNA oligonucleotides and its targeting delivery to mouse liver using a liposomal nanoparticle2013

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Takahashi, Naoki Yamada, Hiroto Hatakeyama, Manami Murata, Yusuke Sato, Noriaki Minakawa, Hideyoshi Harashima, Akira Matsuda
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res.

      巻: 41 号: 22 ページ: 10659-10667

    • DOI

      10.1093/nar/gkt823

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A neutral envelope-type nanoparticle containing pH-responsive and SS-cleavable lipid like material as a carrier for plasmid DNA2013

    • 著者名/発表者名
      秋田英万
    • 雑誌名

      Adv. Healthc. Mater.

      巻: (in press) 号: 8 ページ: 1120-1125

    • DOI

      10.1002/adhm.201200431

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gene silencing via RNAi and siRNA quantification in tumor tissue using MEND, a liposomal siRNA delivery system2013

    • 著者名/発表者名
      桜井遊
    • 雑誌名

      Mol. Ther.

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 新規pH応答性カチオン性脂質を用いた効率的なshort interference RNA (siRNA) デリバリーシステムの開発2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤悠介
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 132 号: 12 ページ: 1355-1363

    • DOI

      10.1248/yakushi.12-00234-2

    • NAID

      130002489531

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • 年月日
      2012-12-01
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A pH-sensitive cationic lipid facilitates the delivery of liposomal siRNA and gene silencing activity in vitro and in VIVO2012

    • 著者名/発表者名
      2. Sato Y, Hatakeyama H, Sakurai Y Hyodo M, Akita H, Harashima H
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release

      巻: 163 号: 3 ページ: 267-276

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2012.09.009

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Endosomal escape and the knockdown efficiency of liposomal-siRNA by the fusogenic peptide shGALA2011

    • 著者名/発表者名
      櫻井遊
    • 雑誌名

      Biomaterials

      巻: 32 号: 24 ページ: 5733-5742

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2011.04.047

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] siRNA封入pH応答性MENDによるHCV治療2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤悠介、畠山浩人、渡邊綱正、小原道法、原島秀吉
    • 学会等名
      第29回 日本DDS学会学術集会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府)
    • 年月日
      2013-07-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 肝臓を標的とした全身投与型AMOデリバリーシステムの構築2013

    • 著者名/発表者名
      村田真那美
    • 学会等名
      日本薬学会第133年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2013-03-30
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 新規アジュバントc-di-GMPの効率的DDSの創製2013

    • 著者名/発表者名
      宮部寛子
    • 学会等名
      日本薬学会第133年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2013-03-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Mogat1 siRNA搭載型in vivoデリバリーシステムを用いた2型糖尿病予防効果の検証2012

    • 著者名/発表者名
      末光永里奈
    • 学会等名
      日本薬学会北海道支部第139回例会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      2012-12-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] pH応答性脂質様物質から形成される遺伝子封入中性ナノ粒子の機能および細胞内動態解析2012

    • 著者名/発表者名
      秋田英万
    • 学会等名
      第28回日本DDS学会学術集会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      2012-07-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] pH応答性カチオン性脂質を用いた腫瘍組織へのsiRNAデリバリーシステムの構築2012

    • 著者名/発表者名
      櫻井遊
    • 学会等名
      日本薬剤学会第27年会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • 年月日
      2012-06-24
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] pH応答性脂質様物質を用いた遺伝子封入中性ナノ粒子の創製2012

    • 著者名/発表者名
      石破諒平
    • 学会等名
      日本薬剤学会第27年会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • 年月日
      2012-06-24
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] siRNA搭載pH応答性MENDのin vivoにおける機能評価2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤悠介
    • 学会等名
      日本薬剤学会第27年会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • 年月日
      2012-05-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Confirming RNAi-mediated gene silencing in tumor by PEGylated siRNA-loaded liposome2012

    • 著者名/発表者名
      櫻井遊
    • 学会等名
      39th Annual Meeting & Exposition of the Controlled Release Society
    • 発表場所
      Quebec des congres de Quebec (カナダ)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] An integrated strategy with DNA microarray and non-viral in vivo siRNA delivery to discover novel therapeutic targets for type 2 diabetes2012

    • 著者名/発表者名
      林泰弘
    • 学会等名
      10th Annual Discovery on Target
    • 発表場所
      Copley Marriott Hotel(アメリカ)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] siRNA搭載PH応答性MENDの構築とin vivoへの応用2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤悠介
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)(発表確定)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] PH変化に応答するsiRNA封入MENDの構築2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤悠介
    • 学会等名
      日本薬剤学会第26年会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] IN VIVO SIRNA DELIVERY WITH PH-SENSITIVE LIPOSOME2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤悠介
    • 学会等名
      7th Annual Meeting of the Oligonucleotide Therapeutic Society
    • 発表場所
      王立図書館(デンマーク)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ENDSOMAL ESCAPE OF LIPOSOML SIRNA VIA MEMBRANE FUSION AND IN VIVO DHLIVERY TO TUMOR2011

    • 著者名/発表者名
      櫻井遊
    • 学会等名
      7th Annual Meeting of the Oligonucleotide Therapeutic Society
    • 発表場所
      王立図書館(デンマーク)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] PH応答性脂質様物質を用いた遺伝子封入中性ナノ粒子の創成2011

    • 著者名/発表者名
      石破諒平
    • 学会等名
      第33回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • 発表場所
      岡山大学創立五十周年記念館(岡山県)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [産業財産権] 脂質構造体にpH依存性カチオン性を付与する剤、それによりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造および脂質膜構造体の製造方法2012

    • 発明者名
      原島秀吉、畠山浩人、佐藤悠介、兵藤守、櫻井遊、秋田英万
    • 権利者名
      バイオメッドコア
    • 産業財産権番号
      2012-011952
    • 出願年月日
      2012-05-25
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2011-12-12   更新日: 2024-03-26  

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