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皮下動態制御可能なインスリン分子マシンの開発とハイブリッド人工膵臓への展開

研究課題

研究課題/領域番号 16K08202
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物理系薬学
研究機関城西大学

研究代表者

江川 祐哉  城西大学, 薬学部, 准教授 (90400267)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードフェニルボロン酸 / インスリン / 血糖値 / 交互累積膜 / 糖鎖 / DDS / 分子マシン / ボロン酸 / インテリジェント / 過酸化水素 / 赤血球 / 血糖降下作用 / 体内動態 / 持続型インスリン製剤 / インスリンアミロイド / 人工膵臓 / 刺激応答性製剤 / 細胞内取込み
研究成果の概要

本研究では血糖降下作用を持つフェニルボロン酸修飾インスリン(PBA-Ins)を調製し,PBAと細胞表面糖鎖との結合を利用して,PBA-Insの薬物動態を制御することを試みた。糖鎖のモデルには,PBAと結合するポリビニルアルコール(pVA)を用いた。pVAをコートした水晶振動子ミクロバランス法(QCM)の電極をPBA-Ins溶液に浸すと,PBA-Insが吸着することが確認された。また,PBA-InsがPBAを複数持つことから,pVAとPBA-Insによる交互累積膜を調製することもできた。さらに,電極上に吸着したPBA-Insは,フルクトースの共存により脱着することが確認された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では細胞表面モデルとして用いたpVA上でPBA-Insを吸着,脱着させることに成功した。このPBA-Insを皮下組織に投与した場合,PBA-Insは皮下組織の脂肪細胞などの糖鎖と結合すると予想される。ここに糖類を追加することにより,PBA-Insを脱着させ,血中に送り込むことができると考えられる。すなわち,PBA修飾薬物は糖類の有無により,行き先をコントロールできる分子マシン製剤になる可能性を持ち,その動作原理を本研究で構築できたといえる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Sugar-Responsive Layer-by-Layer Film Composed of Phenylboronic Acid-Appended Insulin and Poly(vinyl alcohol)2018

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Takei, Yui Ohno, Tomohiro Seki, Ryotaro Miki, Toshinobu Seki, Yuya Egawa
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 66 号: 4 ページ: 368-374

    • DOI

      10.1248/cpb.c17-00817

    • NAID

      130006602065

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] グルコースで崩壊しインスリン誘導体を放出する交互累積膜の作製2019

    • 著者名/発表者名
      小山 結生,中村 優季,藤井 美帆,三木 涼太郎,関 俊暢,江川 祐哉
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] インスリン由来アミロイドーシスを回避可能な新規インスリン誘導体2018

    • 著者名/発表者名
      大野 由依、川村 知裕、三木 涼太郎、江川 祐哉、杉野 雅浩、細谷 治、関 俊暢
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ボロン酸修飾インスリンを用いた糖応答性交互累積膜2017

    • 著者名/発表者名
      武井 千弥、江川 祐哉、三木 涼太郎、関 俊暢
    • 学会等名
      日本薬剤学会第32年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ボロン酸修飾インスリンと糖鎖の相互作用を利用した血管内徐放化の試み2017

    • 著者名/発表者名
      大野 由依、江川 祐哉、三木 涼太郎、関 俊暢
    • 学会等名
      日本薬剤学会第32年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 糖鎖との相互作用に基づく持続作用を示すボロン酸修飾インスリン2017

    • 著者名/発表者名
      大野 由依、江川 祐哉、三木 涼太郎、関 俊暢
    • 学会等名
      第61回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-12-27  

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