脳内にｓｉＲＮＡを送達する高分子ミセルの創製とアルツハイマー病の標的治療への展開

• 研究課題/領域番号: 13F03349
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 外国
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 片岡 一則 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00130245)
• 研究分担者: ZHENG MENG 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員 ; ZHENG Meng 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員 ; ZHENG Meng 東京大学, 外国人特別研究員
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円); 2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2013年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
• キーワード: siRNA / 血液脳関門 / アルツハイマー病 / 高分子ミセル / ドラッグデリバリーシステム / 血液-脳関門 / ニューロン / 脳血管内皮細胞

研究実績の概要

siRNAを脳内へ送達しアルツハイマー病治療を検討した。具体的には脳実質部のニューロンのみに局在し、アルツハイマー病発症の原因物質の一つとして考えられるアミロイドβ(Aβ)産生に関わるβ-セクレターゼ(BACE)の発現を抑制するsiRNA (siBACE1)を用いた。また高分子ミセル(Gluc(6)/siBACE1/m)は、トリブロック共重合体のα末端にグルコースを導入した高分子を用いて調製し、直径30 nmで単分散であること動的光散乱測定および透過型電子顕微鏡観察より確認した。Gluc(6)/siBACE1/mはマウスの胎児より回収したPrimary Neuronに対してnaked siBACE1よち優位に取り込まれ、さらにBACE1の発現抑制効果においても最大で90%のノックダウン効率が認められた。またGluc(6)/siBACE1/mの体内動態を評価したところ、脳への優位な集積が確認された。特にグルコースリガンド密度25%については、投与量の約1.2%dose/gが脳へ集積した。続いて脳内でのGluc(6)/siBACE1/mの分布について二光子レーザーを搭載したIVRTCLSMおよび、脳切片の蛍光免疫染色を行いCLSMで観察を行ったところ、投与4時間後に脳深部の実質部における分布が多く確認され、BBBを通過した多くのGluc(6)/siBACE1/mが標的とするニューロンへ集積していることが明らかになった。そこで、in vivoの環境においてもsiBACE1が機能しているか内因性マウスBACE1のmRNAの抑制を定量的RT-PCRで評価したところ、単回投与で最大で約30%ノックダウンしていることが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] siRNA delivery from triblock copolymer micelles with spatially-ordered compartmants of PEG shell, siRNA-loaded intermediate layer, and hydrophobic core (2014)
  • 著者名/発表者名: Hyun Jin Kim, Kanjiro Miyata, Takahiro Nomoto, Meng Zheng, Ahram Kim, Xueying Liu, Horacio Cabral, R. James Christie, Nobuhiro Nishiyama, Kazunori Kataoka
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 35 号: 15 ページ: 4548-4556
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2014.02.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Precise engineering of siRNA delivery vehicles to tumors using polyion complexes and gold nanoparticles (2014)
  • 著者名/発表者名: H. -J. Kim, H. Takemoto, Y. Yi, M. Zheng, Y. Maeda, H. Chaya, K. Hayashi, P. Mi, F. Pittella, R. J. Christie, K. Toh, Y. Matsumoto, N. Nishiyama, K. Miyata, K. Kataoka
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 8 号: 9 ページ: 8979-8991
  • DOI: 10.1021/nn502125h
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Multifunctional polyion complex micelle featuring enhanced stability, targetability, and endosome escapability for systemic siRNA delivery to subcutaneous model of lung cancer (2014)
  • 著者名/発表者名: Hyun Jin Kim, Takehiko Ishii, Meng Zheng, Sumiyo Watanabe, Kazuko Toh, Yu Matsumoto, Nobuhiro Nishiyama, Kanjiro Miyata, Kazunori Kataoka
  • 雑誌名: Drug Delivery and Translational Research 巻: 4 号: 1 ページ: 50-60
  • DOI: 10.1007/s13346-013-0175-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Precisely regulated nanoarchitecture comprised of gold nanotemplate and unimer polyion complex for systemic delivery of siRNA (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Zheng, H. -J. Kim, H. Takemoto, K. Miyata, K. Kataoka
  • 学会等名: 3rd Symposium on Innovative Polymers for Controlled Delivery (SIPCD 2014)
  • 発表場所: Suzhou, China
  • 年月日: 2014-09-16 – 2014-09-19
• [備考] 片岡研究室HP
  • URL: http://www.bmw.t.u-tokyo.ac.jp/
• [備考] 片岡研究室HP :
  • URL: http://www.bmw.t.u-tokyo.ac.jp
• [産業財産権] 温度感受性重合体を用いた核酸の送達用ミセル組成物およびその製造方法 (2015)
  • 発明者名: 片岡一則、安楽泰孝、宮田完二郎、Meng Zheng、大澤重仁
  • 権利者名: 国立大学法人 東京大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-104028
  • 出願年月日: 2015-05-21