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脳組織内精密ターゲティングを目指した薬物送達キャリアの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16J10734
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

堀 真緒  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2018年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2016年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード薬物送達システム / 血液脳関門 / ポリイオンコンプレックス / 中枢神経疾患 / 高分子 / ナノ粒子 / ブロック共重合体
研究実績の概要

本研究の目的は、血液脳関門(BBB)を効率よく突破し、かつ脳組織内の標的細胞・部位選択的に薬物送達可能なキャリア基盤を構築することである。平成30年度は【1】酵素補充療法に応用可能な中空粒子型キャリア基盤の開発、【2】モデル薬剤としてmRNAを搭載したキャリアの構造最適化、及び【3】リガンド搭載粒子のin vivoでの物性評価を試みた。
【1】これまで我々のグループで開発してきたポリイオンコンプレックス型ベシクル(PICsome)は、その内水層に酵素を内包させ反応場として利用することが可能であるため、酵素補充療法への応用が期待されている。今回、上記のPICsome膜内に多数の水素結合ネットワークを形成させることでマウス血中を含む生態環境での安定性を格段に向上させることに成功した。この結果は世界最大の化学系学術団体であるAmerican Chemical Societyが発刊するBiomacromoleculesに掲載された。
【2】昨年度に開発したmRNA搭載粒子の安定性をさらに向上させるため、構成要素であるブロック共重合体の再設計を行った。具体的には、コアの保護機能を向上させるための外殻となるポリエチレングリコールの分子量の増大やコアの疎水性相互作用を増大させるためのポリアミノ酸側鎖の延長を試みた。これらの新規に合成したブロック共重合体を用いた場合にもmRNAを搭載した単分散のナノ粒子が形成されることがわかった。これらの粒子の物性・機能評価の結果をまとめ、学術雑誌に投稿予定である。
【3】昨年度までに調製していたリガンドを搭載した粒子のin vivoでの物性評価を行ったところ、疎水性の高いリガンドについて血中滞留性や脳への集積性に対する影響が認められた。そのため、平成28年度に開発した還元環境応答性基盤との組み合わせによる粒子再設計とその機能評価を継続していく予定である。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 2016

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 (8件) (うち国際学会 3件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Robust Polyion Complex Vesicles (PICsomes) under Physiological Conditions Reinforced by Multiple Hydrogen Bond Formation Derived by Guanidinium Groups2018

    • 著者名/発表者名
      Hori Mao、Cabral Horacio、Toh Kazuko、Kishimura Akihiro、Kataoka Kazunori
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 19 号: 10 ページ: 4113-4121

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.8b01097

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] グアニジノ基修飾によるmRNA搭載ポリイオンコンプレックスの機能向上2018

    • 著者名/発表者名
      堀真緒、吉永直人、内田智士、カブラルオラシオ、片岡一則
    • 学会等名
      第67回高分子年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 多点ではたらくイオン間相互作用と水素結合を利用した自己組織化によるポリマーソームの構築とその特性解析2017

    • 著者名/発表者名
      堀真緒、安楽泰孝、岸村顕広、片岡一則
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Stabilization of polyion complex vesicles (PICsomes) through chemical modifications of the polymer side-chain and their application as nano-reactors2017

    • 著者名/発表者名
      M. Hori, Y. Anraku, S. Chuanoi, A. Kishimura, K. Kataoka
    • 学会等名
      The 14th US-Japan Symposium on Drug Delivery Systems Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of Polyion Complex Vesicles (PICsomes) with Side Chain Modification as New Drug Delivery Carrier2016

    • 著者名/発表者名
      Mao Hori, Yasutaka Anraku, Akihiro Kishimura, Kazunori Kataoka
    • 学会等名
      PFL/UT Joint Symposium on "Frontiers in Nanomedicine and Imaging"
    • 発表場所
      EPFL, Switzerland
    • 年月日
      2016-12-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of polyion complex vesicles (PICsomes) with various side-chain modifications for stability enhancement under the physiological salt condition2016

    • 著者名/発表者名
      Mao Hori, Yasutaka Anraku, Akihiro Kishimura, Kazunori Kataoka
    • 学会等名
      2016 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      Hynes Convention Center, US
    • 年月日
      2016-11-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脳組織内での精密ターゲティングを目指した薬物送達基盤技術の開発2016

    • 著者名/発表者名
      堀真緒、安楽泰孝、内藤瑞、内田智士、片岡一則
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会シンポジウム2016
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2016-11-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Development and application of polyion complex vesicles (PICsomes) with various side-chain modifications2016

    • 著者名/発表者名
      Mao Hori, Yasutaka Anraku, Akihiro Kishimura, Kazunori Kataoka
    • 学会等名
      The XVth KICancer Retreat
    • 発表場所
      Djuronaset, Sweden
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高分子ミセルを基盤とした脳組織内精密標的化技術の開発2016

    • 著者名/発表者名
      堀真緒、安楽泰孝、内藤瑞、内田智士、片岡一則
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場・展示場
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] 薬剤送達用キャリア及びこれを含む組成物2016

    • 発明者名
      堀真緒、安楽泰孝、片岡一則
    • 権利者名
      堀真緒、安楽泰孝、片岡一則
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-07-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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