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アジュバント機能一体型mRNAと標的指向性送達キャリアを用いたがんワクチン治療

研究課題

研究課題/領域番号 18H03529
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分90120:生体材料学関連
研究機関京都府立医科大学 (2020-2021)
東京大学 (2018-2019)

研究代表者

内田 智士  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (20710726)

研究分担者 弓場 英司  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80582296)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードmRNAワクチン / がんワクチン / アジュバント / リポプレックス / 高分子ミセル / 遺伝子送達 / 細胞性免疫 / 2本鎖RNA / 脂質性ナノ粒子 / ガンワクチン / 2本鎖mRNA
研究成果の概要

がん免疫治療の分野で、がん抗原を発現するメッセンジャーRNA (mRNA)を用いたがんワクチンに期待が集まっている。がんワクチンでは、免疫賦活化アジュバントが重要となる。今回、RNA工学の手法を用いて、mRNA自体にアジュバントの活性を組み込んだ。開発したmRNAを、治験で用いられている脂質性mRNAキャリアや高分子ミセルに搭載してマウスに投与したところ、高いワクチン効果が得られた。さらに、本システムは、様々ながんのモデルにおいて、治療効果を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発したアジュバント機能一体型mRNAは、体内に蓄積しない生体分子であるRNAを基盤としており、極めて安全性が高い。さらに、脂質キャリアと高分子キャリアのいずれを用いた場合でも効果が得られ、汎用性も高い。適宜、免疫チェックポイント阻害剤と併用することで、臨床応用が期待される。また、学術的には、RNA工学をmRNAワクチンに応用することで、その効果を高めた世界に先駆けた報告である。

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (22件) (うち国際共著 15件、 査読あり 22件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 8件、 招待講演 8件) 備考 (3件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Co-encapsulation of Cas9 mRNA and guide RNA in polyplex micelles enables genome editing in mouse brain2021

    • 著者名/発表者名
      S. Abbasi, S. Uchida, K. Toh, T.A. Tockary, A. Dirisala, K. Hayashi, S. Fukushima, K. Kataoka
    • 雑誌名

      J. Control. Release

      巻: 332 ページ: 260-268

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2021.02.026

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Treatment of ischemic neuronal death by introducing brain-derived neurotrophic factor mRNA using polyplex nanomicelle2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Fukushima, S. Uchida, H. Imai, H. Nakatomi, K. Kataoka, N. Saito, K. Itaka
    • 雑誌名

      Biomaterials

      巻: 270 ページ: 120681-120681

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2021.120681

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] mRNA loading into ATP-responsive polyplex micelles with optimal density of phenylboronate ester crosslinking to balance robustness in the biological milieu and intracellular translational efficiency2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshinaga Naoto、Uchida Satoshi、Dirisala Anjaneyulu、Naito Mitsuru、Osada Kensuke、Cabral Horacio、Kataoka Kazunori
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release

      巻: 330 ページ: 317-328

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2020.12.033

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Transient stealth coating of liver sinusoidal wall by anchoring two-armed PEG for retargeting nanomedicines2020

    • 著者名/発表者名
      Dirisala Anjaneyulu、Uchida Satoshi、Toh Kazuko、Li Junjie、Osawa Shigehito、Tockary Theofilus A.、Liu Xueying、Abbasi Saed、Hayashi Kotaro、Mochida Yuki、Fukushima Shigeto、Kinoh Hiroaki、Osada Kensuke、Kataoka Kazunori
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 6 号: 26

    • DOI

      10.1126/sciadv.abb8133

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Bundling of mRNA strands inside polyion complexes improves mRNA delivery efficiency in vitro and in vivo2020

    • 著者名/発表者名
      Koji Kyoko、Yoshinaga Naoto、Mochida Yuki、Hong Taehun、Miyazaki Takuya、Kataoka Kazunori、Osada Kensuke、Cabral Horacio、Uchida Satoshi
    • 雑誌名

      Biomaterials

      巻: 261 ページ: 120332-120332

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2020.120332

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Guanidine-phosphate interactions stabilize polyion complex micelles based on flexible catiomers to improve mRNA delivery2020

    • 著者名/発表者名
      T. Miyazaki, S. Uchida, H. Hatano, Y. Miyahara, A. Matsumoto, H. Cabral
    • 雑誌名

      Eur. Polym. J.

      巻: 140 ページ: 110028-110028

    • DOI

      10.1016/j.eurpolymj.2020.110028

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Polymeric Nanocarriers with Controlled Chain Flexibility Boost mRNA Delivery In Vivo through Enhanced Structural Fastening2020

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki Takuya、Uchida Satoshi、Nagatoishi Satoru、Koji Kyoko、Hong Taehun、Fukushima Shigeto、Tsumoto Kouhei、Ishihara Kazuhiko、Kataoka Kazunori、Cabral Horacio
    • 雑誌名

      Advanced Healthcare Materials

      巻: 9 号: 16 ページ: 2000538-2000538

    • DOI

      10.1002/adhm.202000538

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Nanomedicine-Based Approaches for mRNA Delivery2020

    • 著者名/発表者名
      S. Uchida, F. Perche, C. Pichon, H. Cabral
    • 雑誌名

      Mol. Pharm._

      巻: 17 号: 10 ページ: 3654-3684

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.0c00618

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] mRNA as a Tool for Gene Transfection in 3D Cell Culture for Future Regenerative Therapy2020

    • 著者名/発表者名
      S. Uchida, K. Yanagihara, A. Matsui, K. Kataoka, K. Itaka
    • 雑誌名

      Micromachines

      巻: 11 号: 4 ページ: 426-426

    • DOI

      10.3390/mi11040426

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A chemically unmodified agonistic DNA with growth factor functionality for in vivo therapeutic application2020

    • 著者名/発表者名
      Ueki Ryosuke、Uchida Satoshi、Kanda Naoto、Yamada Naoki、Ueki Ayaka、Akiyama Momoko、Toh Kazuko、Cabral Horacio、Sando Shinsuke
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 6 号: 14

    • DOI

      10.1126/sciadv.aay2801

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A 50-nm-Sized Micellar Assembly of Thermoresponsive Polymer-Antisense Oligonucleotide Conjugates for Enhanced Gene Knockdown in Lung Cancer by Intratracheal Administration.2020

    • 著者名/発表者名
      B. S. Kim, S. Osawa, M. Naito, S. Ogura, R. Kamegawa, H. Ishida, H. J. Kim, S. Uchida, K. Miyata
    • 雑誌名

      Advanced Therapeutics

      巻: 3 号: 2 ページ: 1900123-1900123

    • DOI

      10.1002/adtp.201900123

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-stranded DNA-packaged polyplex micelle as adeno-associated-virus-inspired compact vector to systemically target stroma-rich pancreatic cancer.2019

    • 著者名/発表者名
      T. A. Tockary, W. Foo, A. Dirisala, Q. Chen, S. Uchida, S. Osawa, Y. Mochida, X. Liu, H. Kinoh, H. Cabral, K. Osada, K. Kataoka
    • 雑誌名

      ACS Nano

      巻: 13 号: 11 ページ: 12732-12742

    • DOI

      10.1021/acsnano.9b04676

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Enhancement of motor function 1 recovery after spinal cord injury in mice by delivery of brain derived neurotrophic factor mRNA.2019

    • 著者名/発表者名
      S. T. Crowley, Y. Fukushima, S. Uchida, K. Kataoka, K. Itaka
    • 雑誌名

      Mol. Ther. Nucleic Acids

      巻: 17 ページ: 465-476

    • DOI

      10.1016/j.omtn.2019.06.016

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Bundling mRNA strands to prepare nano-assemblies with enhanced stability towards RNase for in vivo delivery.2019

    • 著者名/発表者名
      N. Yoshinaga, E. Cho, K. Koji, Y. Mochida, M. Naito, K. Osada, K. Kataoka, H. Cabral, S. Uchida
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 58 号: 33 ページ: 11360-11363

    • DOI

      10.1002/anie.201905203

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] In vivo rendezvous of small nucleic acid drugs with charge-matched block catiomers to target cancers2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Sumiyo、Hayashi Kotaro、Toh Kazuko、Kim Hyun Jin、Liu Xueying、Chaya Hiroyuki、Fukushima Shigeto、Katsushima Keisuke、Kondo Yutaka、Uchida Satoshi、Ogura Satomi、Nomoto Takahiro、et al.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 1894-1894

    • DOI

      10.1038/s41467-019-09856-w

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] PEG-OligoRNA Hybridization of mRNA for Developing Sterically Stable Lipid Nanoparticles toward In Vivo Administration2019

    • 著者名/発表者名
      Kurimoto Shota、Yoshinaga Naoto、Igarashi Kazunori、Matsumoto Yu、Cabral Horacio、Uchida Satoshi
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 24 号: 7 ページ: 1303-1303

    • DOI

      10.3390/molecules24071303

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Treatment of intervertebral disk disease by administration of messenger RNA encoding a cartilage-anabolic transcription factor.2019

    • 著者名/発表者名
      C. -Y. Lin, S. T. Crowley, S. Uchida, Y. Komaki, K. Kataoka, K. Itaka
    • 雑誌名

      Mol. Ther. Nucleic Acids

      巻: 16 ページ: 162-171

    • DOI

      10.1016/j.omtn.2019.02.012

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Design concepts of polyplex micelles for in vivo therapeutic delivery of plasmid DNA and messenger RNA.2019

    • 著者名/発表者名
      S. Uchida, K. Kataoka
    • 雑誌名

      J. Biomed. Mater. Res. A

      巻: 107 号: 5 ページ: 978-990

    • DOI

      10.1002/jbm.a.36614

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Precise tuning of disulfide crosslinking in mRNA polyplex micelles for optimizing extracellular and intracellular nuclease tolerability.2019

    • 著者名/発表者名
      A. Dirisala, S. Uchida, T. A. Tockary, N. Yoshinaga, J. Li, S. Osawa, L. Gorantla, S. Fukushima, K. Osada, K. Kataoka
    • 雑誌名

      J. Drug Target.

      巻: 印刷中 号: 5-6 ページ: 670-680

    • DOI

      10.1080/1061186x.2018.1550646

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Tunable non-enzymatic degradability of N-substituted polyaspartamide main chain by amine protonation and alkyl spacer length in side chains for enhanced messenger RNA transfection efficiency.2019

    • 著者名/発表者名
      M. Naito, Y. Otsu, R. Kamegawa, K. Hayashi, S. Uchida, H. -J. Kim, K. Miyata
    • 雑誌名

      Sci. Technol. Adv. Mater.

      巻: 20 号: 1 ページ: 105-115

    • DOI

      10.1080/14686996.2019.1569818

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Induced packaging of mRNA into polyplex micelles by regulated hybridization with a small number of cholesteryl RNA oligonucleotides directed enhanced in vivo transfection.2019

    • 著者名/発表者名
      N. Yoshinaga, S. Uchida, M. Naito, K. Osada, H. Cabral, K. Kataoka
    • 雑誌名

      Biomaterials

      巻: 197 ページ: 255-267

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2019.01.023

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Prolonged engraftment of transplanted hepatocytes in the liver by transient pro-survival factor supplementation using ex vivo mRNA transfection.2018

    • 著者名/発表者名
      A. Matsui, S. Uchida, A. Hayashi, K. Kataoka, K. Itaka
    • 雑誌名

      J. Control. Release

      巻: 285 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2018.06.033

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] メッセンジャーRNAのCOVID-19ワクチンへの応用とその後の展望2021

    • 著者名/発表者名
      内田 智士
    • 学会等名
      2020年度 医療産業イノベーションフォーラム,
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新型コロナウイルスや未来のパンデミックに対するmRNAナノワクチンの開発2020

    • 著者名/発表者名
      内田 智士
    • 学会等名
      第7回COINSシンポジウム ~小さく寄り添い大きく守る、未来の医療はすぐそこに~
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] RNAオリゴマーを用いたmRNA修飾法の開発とmRNA送達、ワクチンへの展開2020

    • 著者名/発表者名
      内田 智士
    • 学会等名
      核酸医薬シンポジウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] mRNA bundling inside polyion complexes for their physical and biological stabilization2020

    • 著者名/発表者名
      S. Uchida, K. Koji, N. Yoshinaga, Y. Mochida, T. Hong, H. Cabral
    • 学会等名
      8th International mRNA Health Conference
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] mRNA nanomachine for treating rare genetic disorders2020

    • 著者名/発表者名
      S. Uchida
    • 学会等名
      India-Japan Webinar on "Rare Genetic Disorders"
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] RNA構造に着目したメッセンジャーRNA 医薬の機能化2020

    • 著者名/発表者名
      内田 智士
    • 学会等名
      第69回 高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA、mRNAのex vivo導入による細胞治療の効果向上2020

    • 著者名/発表者名
      内田 智士
    • 学会等名
      第36回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Preparation of nanoassemblies from several mRNA strands for enhancing nuclease stability.2020

    • 著者名/発表者名
      S. Uchida, N. Yoshinaga, E. Cho, K. Koji, K. Kataoka, H. Cabral
    • 学会等名
      International Symposium on Biomedical Materials for Drug/Gene Delivery
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of mRNA polyplex micelles through engineering polymers and mRNA for in vivo therapeutic applications2020

    • 著者名/発表者名
      S. Uchida
    • 学会等名
      IBS CNM Seminar
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stabilization of mRNA polyplex micelles for in vivo delivery by engineering mRNA2019

    • 著者名/発表者名
      S. Uchida, N. Yoshinaga, H. Cabral, K. Kataoka
    • 学会等名
      2nd G’L’owing Polymer Symposium in KANTO
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 複複数のmRNA鎖を束ねることで生体内酵素分解を抑制させたmRNAナノ集合体の開発2019

    • 著者名/発表者名
      内田 智士、吉永 直人、趙 オル、小路 恭子、長田 健介、片岡 一則、Horacio Cabral
    • 学会等名
      第41回バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Nanoengineering mRNA through short RNA hybridization for biomedical application2019

    • 著者名/発表者名
      S. Uchida
    • 学会等名
      1st Thailand-Australia-Japan Joint Research Meeting on Nanomedicine
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 複数のmRNA鎖を束ねたナノ集合体の開発と生体内投与2019

    • 著者名/発表者名
      内田 智士、吉永 直人、趙 オル、小路 恭子、長田 健介、片岡 一則、Horacio Cabral
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第5回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 複数のmRNA鎖からなるナノ集合体を用いたmRNA安定化とその生体内投与2019

    • 著者名/発表者名
      内田 智士、吉永 直人、趙 オル、小路 恭子、長田 健介、片岡 一則、Horacio Cabral
    • 学会等名
      第35回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Hybridization of mRNA with a small number of short cholesteryl RNA oligonucleotides for tight mRNA packaging to polyplex micelles.2019

    • 著者名/発表者名
      S. Uchida, N. Yoshinaga, H. Cabral, K. Kataoka
    • 学会等名
      19th Smposium for gene design and delivery
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] コレステロール修飾相補鎖RNAを用いたmRNA搭載高分子ミセル安定化2018

    • 著者名/発表者名
      内田 智士、吉永 直人、長田 健介、位髙 啓史、Horacio Cabral、片岡 一則
    • 学会等名
      第40回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 免疫賦活化アジュバント機能一体型 2本鎖mRNAワクチン2018

    • 著者名/発表者名
      内田 智士、位髙 啓史、片岡 一則
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第4回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高分子ミセルを用いた メッセンジャー(m)RNA医薬の送達と 疾患治療への展開2018

    • 著者名/発表者名
      内田 智士
    • 学会等名
      第34回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Therapeutic application of mRNA delivery using polyplex micelles2018

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Uchida, Keiji Itaka, Kazunori Kataoka
    • 学会等名
      Finland-Japan Workshop: The next generation medical engineering in biomaterials
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Incorporation of Immunostimulatory Property to Messenger RNA Molecule by Hybridizing RNA to Poly A Sequence for Effective Vaccination2018

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Uchida, Keiji Itaka, Kazunori Kataoka
    • 学会等名
      21st annual meeting ASGCT
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] ホームページ

    • URL

      http://www.f.kpu-m.ac.jp/y/medchem/uchida.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] ホームページ

    • URL

      http://www.bmc.t.u-tokyo.ac.jp/suchida.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.bmc.t.u-tokyo.ac.jp/suchida.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] ゲノム編集用ミセル2020

    • 発明者名
      1.片岡 一則,内田 智士,アッバシ サエド
    • 権利者名
      川崎市産業振興財団
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-113434
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] mRNA送達用キャリアおよびこれを含む組成物2019

    • 発明者名
      片岡 一則,内田 智士,アンジャネユル ディリサラ
    • 権利者名
      川崎市産業振興財団
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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