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脳内にmRNAを送達する高分子ミセルの創製と脳神経系難病の標的治療への展開

研究課題

研究課題/領域番号 14J10621
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 生体医工学・生体材料学
研究機関東京大学

研究代表者

末吉 大輝  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードドラッグデリバリーシステム / バイオマテリアル / ポリイオンコンプレックス / タンパク質デリバリー / ナノリアクター
研究実績の概要

当該年度では、一昨年度より開発を進めている酵素封入PIC型ベシクル(L-アスパラギナーゼ(L-ASP)封入PICsome; L-ASP@PICsome)について、その封入機構の解明およびより広範な応用可能性に向けた検討を行った。
1) 封入酵素とPICsomeの構成ポリマーを予め別々の蛍光色素で標識化して調製したL-ASP@PICsomeについて、蛍光相互相関分光法を用いた評価を行ったところ、調製時の酵素濃度の増加に伴い空のPICsomeの形成割合が低下するという傾向が見られた。一方、L-ASP@PICsomeの酵素封入効率についてビシンコニン酸法を用いて定量を行った結果、調製時の酵素濃度の増加に伴い封入効率は低下の傾向を示した。以上の結果から、PICsomeはその可逆的な解離・再生挙動により、系中に存在する酵素分子を確率的に捕捉するが、内水相の限られた空間内に少数の酵素分子を担持しうるという機構が推察された。
2) PICsomeの生体内でのさらなる応用可能性を探索するため、血流中以外の流動環境下での利用可能性に着目し、腹腔内投与後の腹腔内での滞留性について検討した。蛍光標識化した粒径約100 nmのPICsome、粒径約30 nmのPICミセル、およびL-ASPについて、各々をマウスに腹腔内投与した後の腹腔内滞留性をin vivo蛍光イメージングシステムを用いて評価した結果、PICsomeはPICミセルやL-ASPに比べ、著しく高い腹腔内滞留性を示した。さらにin vivo共焦点レーザー走査型顕微鏡による観察の結果、腹腔内投与した各製剤の腹腔内からの消失経路は主として血中への移行であることが示唆された。この機構の詳細は未解明であるが、腹腔内におけるPICsomeの長期滞留性は、酵素封入PICsomeの生体内リアクターとしてのより広範な応用可能性を支持するものである。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Enzyme-Loaded Polyion Complex Vesicles as in Vivo Nanoreactors Working Sustainably under the Blood Circulation: Characterization and Functional Evaluation2017

    • 著者名/発表者名
      Daiki Sueyoshi, Yasutaka Anraku, Toru Komatsu, Yasuteru Urano and Kazunori Kataoka
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 18 号: 4 ページ: 1189-1196

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.6b01870

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] PIC Vesicle-Based Enzymatic Nanoreactors Functioning in Vivo under the Blood Circulation2017

    • 著者名/発表者名
      Daiki Sueyoshi, Yasutaka Anraku, Toru Komatsu, Yasuteru Urano, Kazunori Kataoka
    • 学会等名
      11th Annual Symposium on Nanobiotechnology 2017
    • 発表場所
      神奈川県川崎市、川崎市産業振興会館
    • 年月日
      2017-02-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enzyme-Loaded Polyion Complex Vesicles as Intravital Reactors Functioning in Vivo in the Circulating Blood2016

    • 著者名/発表者名
      Daiki Sueyoshi, Yasutaka Anraku, Kazunori Kataoka
    • 学会等名
      The 11th SPSJ International Polymer Conference
    • 発表場所
      福岡県福岡市、福岡国際会議場
    • 年月日
      2016-12-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 血中循環型ナノリアクターを指向した酵素封入PIC型ベシクルの物性および機能評価2016

    • 著者名/発表者名
      末吉大輝、安楽泰孝、片岡一則
    • 学会等名
      第65回高分子討論会
    • 発表場所
      神奈川県横浜市、神奈川大学 横浜キャンパス
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 内水相に酵素を封入したPIC型ベシクルの血中循環型ナノリアクターとしての機能展開2016

    • 著者名/発表者名
      末吉大輝、安楽泰孝、片岡一則
    • 学会等名
      第32回日本DDS学会学術集会
    • 発表場所
      静岡県静岡市、静岡県コンベンションアーツセンター
    • 年月日
      2016-06-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 血流中に持続的なナノ反応場を構築する酵素封入PIC型ベシクルの開発2016

    • 著者名/発表者名
      末吉大輝、安楽泰孝、片岡一則
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      兵庫県神戸市、神戸国際会議場
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 血中循環型ナノリアクターを指向した酵素封入PICsomeの開発2016

    • 著者名/発表者名
      末吉大輝、安楽泰孝、片岡一則
    • 学会等名
      遺伝子・デリバリー研究会第16回シンポジウム
    • 発表場所
      神奈川県川崎市、ナノ医療イノベーションセンター
    • 年月日
      2016-05-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 血流中で機能する酵素封入ポリイオンコンプレックス型ベシクルの開発2016

    • 著者名/発表者名
      末吉大輝、安楽泰孝、片岡一則
    • 学会等名
      日本薬学会第136年会
    • 発表場所
      神奈川県横浜市、パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 血流中でナノリアクターとして機能する酵素封入PIC型ベシクルの開発2016

    • 著者名/発表者名
      末吉大輝、安楽泰孝、片岡一則
    • 学会等名
      帝人21世紀フォーラム
    • 発表場所
      東京都品川区、大崎ブライトコアホール
    • 年月日
      2016-01-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 血流中でナノリアクターとして機能する酵素封入PIC型ベシクルの構築2016

    • 著者名/発表者名
      末吉大輝、安楽泰孝、片岡一則
    • 学会等名
      第25回インテリジェント材料/システムシンポジウム
    • 発表場所
      東京都新宿区、東京女子医科大学 先端生命医科学研究所 TWIns
    • 年月日
      2016-01-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Development of enzyme-loaded polyion complex vesicles as versatile nano-reactors in blood circulation2015

    • 著者名/発表者名
      Daiki Sueyoshi, Yasutaka Anraku, Kazunori Kataoka
    • 学会等名
      2015 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      Hynes Convention Center, Boston, Massachusetts, USA
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 血中循環型ナノリアクターとして機能する酵素封入PIC型ベシクルの構築2015

    • 著者名/発表者名
      末吉大輝、安楽泰孝、片岡一則
    • 学会等名
      第37回日本バイオマテリアル学会大会
    • 発表場所
      京都府京都市、京都テルサ
    • 年月日
      2015-11-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 血流中で機能するナノリアクターとしての酵素封入PIC型ベシクルの構築および機能評価2015

    • 著者名/発表者名
      末吉大輝、安楽泰孝、片岡一則
    • 学会等名
      第64回高分子討論会
    • 発表場所
      宮城県仙台市、東北大学 川内キャンパス
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 血流中で機能する酵素封入PIC型ナノリアクターの開発2015

    • 著者名/発表者名
      末吉大輝、安楽泰孝、片岡一則
    • 学会等名
      第31回日本DDS学会学術集会
    • 発表場所
      京王プラザホテル、東京
    • 年月日
      2015-07-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 血流中で機能するナノリアクターを指向した酵素封入PIC型ベシクルの構築2015

    • 著者名/発表者名
      末吉大輝、安楽泰孝、片岡一則
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター、北海道
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] ポリイオンコンプレックス型ポリマーソームを用いたナノリアクタとその製造方法2016

    • 発明者名
      片岡一則、安楽 泰孝、末吉大輝
    • 権利者名
      片岡一則、安楽 泰孝、末吉大輝
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-05-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] ポリイオンコンプレックス型ポリマーソームを用いたナノリアクタとその製造方法2015

    • 発明者名
      片岡一則、安楽泰孝、末吉大輝
    • 権利者名
      片岡一則、安楽泰孝、末吉大輝
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-05-07
    • 関連する報告書
      2015 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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