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ウイルスの標的化、細胞内侵入、エンドソーム脱出能を移植した新規ナノキャリアの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17J06926
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
研究機関大阪大学

研究代表者

劉 秋実  大阪大学, 生命機能研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードB型肝炎ウイルス / ドラッグデリバリーシステム / ナノキャリア / ペプチド
研究実績の概要

本研究では、B型肝炎ウイルス(HBV)の外皮Lタンパク質粒子(バイオナノカプセル;BNC)の研究を通して得られたHBV 由来「能動的標的化機構、細胞内侵入機構、エンドソーム脱出機構」を解析及び活用し、リポソーム(LP)等の脂質ナノキャリアに同機能を再構成することを目指す。
NTCP(Na-taurocholate co-transporting polypeptide)が唯一のHBV受容体とされてきたが、我々はミリストイル修飾したBNC(HBVモデル)を用いて、細胞内侵入過程における同受容体の役割を解析した結果、HBVが当初細胞表面に結合するのは細胞表層NTCP受容体でなく、HSPG(heparan sulfate proteoglycan)受容体が支配的であることを示した。私はHBVの細胞接着、細胞内侵入に関するHSPG受容体との結合領域(pre-S1領域のアミノ酸30-42残基)を同定した。HBVジェノタイプ間で高度的に保存されたアミノ酸残基(Asp-31、Trp-32、Asp-33)はヘパリン結合に対して不可欠である。
本年度は、HBVの能動的標的化機構、細胞内侵入機構を担う当ペプチドを中性LPに提示し、ペプチドのモル比、提示されたペプチドLPの粒子径やゼタ電位などの物性条件を検討し、臨床応用に近い化成品の最適化をした。また、作製されたペプチドLPにLuciferase siRNAや緑色蛍光タンパク質発現プラスミドを内封し、細胞質送達を行ったが、エンドソーム脱出が不十分のため、細胞内の遺伝子発現は検出されなかった。今後、効率的なエンドソーム脱出機構の搭載が必要と考えている。本研究の成果は、HBV治療薬の全く新しい創薬ポイントを提供する。また、HBV初期感染機構を分子レベルで明らかにしたものであり、ウイルス由来でありながら人工DDSナノキャリアの実用化に大きく貢献する。

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

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] A hepatitis B virus-derived human hepatic cell-specific heparin-binding peptide: identification and application to a drug delivery system2019

    • 著者名/発表者名
      Liu Qiushi、Somiya Masaharu、Iijima Masumi、Tatematsu Kenji、Kuroda Shun'ichi
    • 雑誌名

      Biomaterials Science

      巻: 7 号: 1 ページ: 322-335

    • DOI

      10.1039/c8bm01134f

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oriented immobilization to nanoparticles enhanced the therapeutic efficacy of antibody drugs2019

    • 著者名/発表者名
      Iijima M, Araki K, Liu Q, Somiya M, Kuroda S
    • 雑誌名

      Acta Biomaterialia

      巻: 86 ページ: 373-380

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2019.01.011

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and assembly of Hepatitis B virus envelope protein-derived particles in Escherichia coli2017

    • 著者名/発表者名
      Li Hao、Onbe Keisuke、Liu Qiushi、Iijima Masumi、Tatematsu Kenji、Seno Masaharu、Tada Hiroko、Kuroda Shun’ ichi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 490 号: 2 ページ: 155-160

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.06.015

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Current Progress of Virus-mimicking Nanocarriers for Drug Delivery2017

    • 著者名/発表者名
      Masaharu Somiya*, Qiushi Liu*, and Shun’ichi Kuroda.
    • 雑誌名

      Nanotheranostics

      巻: 1 号: 4 ページ: 415-429

    • DOI

      10.7150/ntno.21723

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Identification of hepatitis B virus-derived heparin-binding domain: application for liposomal drug delivery2018

    • 著者名/発表者名
      Liu Qiushi、Somiya Masaharu、Kuroda Shun'ichi
    • 学会等名
      2018 CRS Annual Meeting and Exposition
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] B型肝炎ウイルス由来の新規ヘパリン結合ドメインの同定及びDDSへの応用2018

    • 著者名/発表者名
      Liu Qiushi、Somiya Masaharu、Kuroda Shun'ichi
    • 学会等名
      The 34nd Annual Meeting of the Japan Society of Drug Delivery System
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Creation and application of hepatitis B virus-mimicking nanoparticle for drug delivery2018

    • 著者名/発表者名
      Qiushi Liu, Masaharu Somiya, Shun'ichi Kuroda
    • 学会等名
      21st SANKEN International Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] B型肝炎ウイルスの新規細胞結合ドメインの同定2017

    • 著者名/発表者名
      劉 秋実, 曽宮 正晴, 黒田 俊一
    • 学会等名
      生物工学若手研究者の集い(若手会)夏のセミナー2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] B型肝炎ウイルスの新規細胞結合ドメインの同定及び受容体の探索2017

    • 著者名/発表者名
      劉 秋実, 曽宮 正晴, 黒田 俊一
    • 学会等名
      日本生物工学会セルプロセッシング計測評価研究部会第9回若手研究シンポジウ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] B型肝炎ウイルスの新規細胞接着ドメインの同定及びDDSへの応用2017

    • 著者名/発表者名
      劉 秋実, 曽宮 正晴, 黒田 俊一
    • 学会等名
      第69回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] NOVEL HEPARIN-BINDING DOMAIN OF HEPATITIS B VIRUS: APPLICATION TO DRUG DELIVERY SYSTEM2017

    • 著者名/発表者名
      Qiushi Liu, Masaharu Somiya, Shun'ichi Kuroda
    • 学会等名
      Biomaterials International 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Cell Attachment and Entry of Hepatitis B Virus2017

    • 著者名/発表者名
      Qiushi Liu, Masaharu Somiya, Shun'ichi Kuroda
    • 学会等名
      5th JAPAN-TAIWAN-KOREA HBV Research Symposium 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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