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脳を標的とした全身投与型1分子siRNA封入微小核酸キャリアの構築と機能評価

研究課題

研究課題/領域番号 14J10626
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

林 光太朗  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC2)

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
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
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 / ポリアミノ酸 / siRNA / ナノキャリア / ポリイオンコンプレックス / ドラッグデリバリー / 脳標的
研究実績の概要

本研究では、ポリアミノ酸高分子を用いて、脳を標的とした微小siRNAキャリアの開発を目的として研究を進めている。前年度までの研究において、微小siRNAキャリアの形成にはポリアミノ酸の重合度が重要であり、ポリアミノ酸の重合度とsiRNAの塩基数を厳密にコントロールすることにより、20 nm以下のサイズの微小核酸キャリアを調製できることを明らかにした。小サイズの高分子キャリアは組織浸透性が高いことが知られており、この微小核酸キャリアは高い組織浸透性を有し、標的組織の深部(本研究では脳全体)まで拡散することが期待される。その微小siRNAキャリアが間質の多い膵臓がん(BxPC3)の皮下腫瘍モデルにおいて、腫瘍に選択的に集積し、治療効果を示すことを明らかにしてきた。
本年度は、昨年度に安定性および血中滞留性を最適化したキャリアについて、その原因を考察した。安定性が向上しているということは、siRNAとカチオン性ポリマーの結合力が上昇していると考え、結合定数の決定を行った。その結果、新しく合成したポリマーは既存のポリマーに比べて5倍の結合定数を示した。このことが高い血中滞留性に寄与しているものと考えられる。その一方で、高い結合力を有すると標的組織でsiRNAがリリースされない可能性も考えられる。そこで、ヒト膵臓がん皮下移植モデルマウスを用いて、腫瘍組織における遺伝子抑制効果を検証した。生理食塩水、もしくはsiRNAキャリアを投与して標的遺伝子の発現レベルを定量したところ、既存ポリマーは20%の抑制を示したのに対し、新ポリマーは40%の抑制効果を示し、キャリアに搭載したsiRNAが標的組織にて効果を発揮することが示された。これらにより、リガンド搭載が可能なポリマーを用いれば、脳を標的とした長循環微小核酸キャリアの実現可能性を示した。

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。

報告書

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

    (6件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Influence of RNA strand rigidity on polyion complex formation with block catiomers.2016

    • 著者名/発表者名
      K. Hayashi, H. Chaya, S. Fukushima, S. Watanabe, H. Takemoto, K. Osada, N. Nishiyama, K. Miyata, K. Kataoka
    • 雑誌名

      Macromol. Rapid Commun.

      巻: 37 号: 6 ページ: 486-493

    • DOI

      10.1002/marc.201500661

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Charge number effect of block-ionomers on polyion complex formation with siRNA2015

    • 著者名/発表者名
      K. Hayashi, H. Chaya, H. Takemoto, S. Fukushima, S. Watanabe, K. Osada, N. Nishiyama, K. Miyata, K. Kataoka,
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌イノベーションセンター (北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 1分子のsiRNAとPEG-カチオン性ポリアミノ酸ブロック共重合体の複合体形成挙動に対する側鎖構造の影響2014

    • 著者名/発表者名
      林 光太朗、茶谷 洋行、渡邉 秀美代、 福島 重人、石井 武彦、長田 健介、西山 伸宏、宮田 完二郎、片岡 一則
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学、長崎県
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ブロック共重合体の精密設計によるsiRNAポリイオンコンプレックスの会合状態の制御2014

    • 著者名/発表者名
      林 光太朗、茶谷 洋行、渡邉 秀美代、武元 宏泰、 福島 重人、長田 健介、西山 伸宏、宮田 完二郎、片岡 一則
    • 学会等名
      第43回医用高分子シンポジウム
    • 発表場所
      産業技術総合研究所、東京都
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-07-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 1分子のsiRNAからなるポリイオンコンプレックス形成挙動に対するポリアミノ酸の側鎖アルキル鎖長の効果2014

    • 著者名/発表者名
      林 光太朗、茶谷 洋行、渡邉 秀美代、 福島 重人、石井 武彦、長田 健介、西山 伸宏、宮田 完二郎、片岡 一則
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、愛知県
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.bmw.t.u-tokyo.ac.jp

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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