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細胞内プロテアーゼに応答して薬物を放出可能な新規DDSキャリアーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 14J09314
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 物理系薬学
研究機関早稲田大学 (2015)
京都薬科大学 (2014)

研究代表者

板倉 祥子  早稲田大学, 重点領域研究機構, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
1,940千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードドラッグデリバリーシステム / 薬物放出 / プロテアーゼ / ドラッグデリバリー
研究実績の概要

本研究では、薬物送達キャリアーの薬効の向上のため、癌細胞内でキャリアーからの薬物放出が促進するシステムの開発を目指した。平成26年度は、癌細胞膜で高活性のプロテアーゼであるγ-セクレターゼの基質となるペプチド(LMDP)をリポソーム膜に組み込むことで、プロテアーゼに応答した内封カルセインの細胞内放出の促進が認められた。平成27年度は、内封薬物としてsiRNAを用いて細胞内放出の検討及びin vivoへの応用のための新規血中滞留性素子の開発を行った。現在、siRNAのデリバリーには、正電荷ポリマーと凝縮させる方法が用いられているが、強固な凝集体のため、細胞質内での放出には不利に働く。そこで、これまでに開発したpH応答性電荷反転ペプチドのSAPSPをsiRNAとの縮合剤に用いたところ、正電荷ポリマーのアルギニンペプチドを凝縮剤とした場合と比較して細胞質のpHにおいてsiRNAの放出が大きく増大し、高い遺伝子発現抑制効果が認められた。これらのシステムをin vivoへ応用するためには、腫瘍環境低pHに応答して正電荷に反転するSAPSPの修飾が有用であるが、さらに血中滞留性を付与することが必要である。そこで、ペプチドの機能性を保持しながら、親水化が可能な新規素子として、低分子の親水性化合物であるTrisを結合した脂質誘導体(TGA)を合成した。TGAを修飾したSAPSPリポソームを担癌マウスに尾静脈内投与した結果、投与1時間後の血中残存率は未修飾のに比べて、約2倍に上昇した。
以上より、SAPSPによる細胞質へのsiRNAの効率的な送達及びTGAの修飾による機能性素子を保持しながら血中滞留性の付与が可能であることが示された。これらを、LMDPと組み合わせることで、in vivoにおいても効率的に細胞内への薬物放出が可能となる新規システムの開発に繋がると期待できる。

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。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Effective cytoplasmic release of siRNA from liposomal carriers by controlling the electrostatic interaction of siRNA with a charge-invertible peptide, in response to cytoplasmic pH.2016

    • 著者名/発表者名
      Shoko Itakura, Susumu Hama, Ryo Matsui, Kentaro Kogure
    • 雑誌名

      Nanoscale

      巻: in press 号: 20 ページ: 10649-10658

    • DOI

      10.1039/c5nr08365f

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Overcoming the polyethylene glycol dilemma via pathological environment-sensitive change of the surface property of nanoparticles for cellular entry.2015

    • 著者名/発表者名
      Susumu Hama, Shoko Itakura, Mayumi Nakai, Kayoko Nakayama, Satoshi Morimoto, Satoko Suzuki, Kentaro Kogure.
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release

      巻: 206 ページ: 67-74

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2015.03.011

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of nanoparticles incorporating a novel liposomal membrane destabilization peptide for efficient release of cargos into cancer cells.2014

    • 著者名/発表者名
      Shoko Itakura, Susumu Hama, Takashi Ohgita, Kentaro Kogure.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 9 号: 10 ページ: e111181-e111181

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0111181

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] リポソーム膜不安定化ペプチドを利用した新規DDS の開発2014

    • 著者名/発表者名
      板倉祥子、濱進、扇田隆司、小暮健太朗
    • 学会等名
      第36回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2014-11-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] SOU RESEARCH GROUP

    • URL

      https://sites.google.com/site/soulabwabios/home

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] WASEDA Bioscience Research Institute in Singapore

    • URL

      http://www.waseda.jp/WABIOS/jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 京都薬科大学 薬品物理化学分野

    • URL

      http://labo.kyoto-phu.ac.jp/bukka/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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