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脳神経系疾患の早期診断を指向した機能性高分子集合体の構築

研究課題

研究課題/領域番号 18J22016
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

中村 乃理子  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2020年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2019年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード血液脳関門 / 薬剤送達システム / 高分子ミセル / グルコーストランスポーター1 / 多価効果 / トランスポーター / 高分子集合体
研究実績の概要

疾患部位選択的に薬剤を送達するDDSの分野において、標的部位に発現する蛋白質等と特異的に相互作用するリガンド分子を担体表層に導入するactive targeting DDSがより高い選択性の実現において有効な手法である。リガンド分子としては各種の受容体に結合するリガンドや標的細胞選択的に過剰発現する蛋白質に結合する抗体に興味が持たれてきた。一方で、細胞表面には特定の低分子化合物を通過させ細胞内外の物質交換を司る各種トランスポーターが発現している。近年ではトランスポーターを標的とし通過物質をリガンドとする試みも盛んになっている。近年、血液脳関門(BBB)を構成する脳血管内皮細胞に発現するGLUT1を標的とし表面に複数のグルコースを結合したナノ粒子(G-PM)を用いて高い効率で薬剤を脳内に送達できる方法論が候補者の所属する研究グループによって開発された。トランスポーターとリガンドとの相互作用は弱く例えばGLUT1とグルコースの結合定数はKD = 3 mMで、G-PMのGLUT1への結合、apical側からbasal側への転位、GLUT1からの解離という一連の過程を経て高効率にBBBを通過するには一つのG-PMに対して複数のGLUT1分子が結合する多価効果による結合・解離の制御が重要である。しかし、G-PM等のトランスポーター介在DDSにおいて多価効果に着目した詳細な解析は行われておらず、これらは基盤技術として未熟である。本研究ではコアを共有結合により架橋でき高い安定性を有するポリイオンコンプレックス型高分子ミセルの基礎的物性と生体内挙動との関連、及びグルコース分子を結合したG-PMの1粒子あたりのリガンド個数、表層の親水性セグメント・ポリエチレングリコール鎖の立体反発効果が脳集積量に及ぼす影響を詳細に評価し、内包薬剤に依存しないトランスポーター介在DDSの基盤技術を確立した。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 産業財産権 (3件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Effect of Mixing Ratio of Oppositely Charged Block Copolymers on Polyion Complex Micelles for In Vivo Application2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Noriko、Mochida Yuki、Toh Kazuko、Fukushima Shigeto、Cabral Horacio、Anraku Yasutaka
    • 雑誌名

      Polymers

      巻: 13 号: 1 ページ: 5-5

    • DOI

      10.3390/polym13010005

    • 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
  • [学会発表] Quantitative analysis of targeting ability for glucose decorated polymeric micelle penetrating blood-brain barrier2020

    • 著者名/発表者名
      Noriko Nakamura
    • 学会等名
      ACS Spring 2020 National Meeting & Exposition
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Target recognition ability of DDS carrier penetrating blood-brain barrier with different molecular weight of hydrophilic shell2019

    • 著者名/発表者名
      中村乃理子
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 血液脳関門を通過する高分子ミセルにおいて親水性セグメントの鎖長が標的指向性に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      中村乃理子
    • 学会等名
      第41回日本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] Target recognition of ligand molecules on the polymeric micelle with a different length of hydrophilic segment penetrating blood-brain barrier2019

    • 著者名/発表者名
      Noriko Nakamura
    • 学会等名
      2nd G'L'owing Polymer Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 血液脳関門を通過する高分子ミセルにおける親水性セグメントの設計と標的指向性の相関2019

    • 著者名/発表者名
      中村乃理子
    • 学会等名
      第26回次世代医工学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Quantitative analysis of targeting ability for glucose decorated nanomachine penetrating blood-brain barrier2019

    • 著者名/発表者名
      Noriko Nakamura
    • 学会等名
      6th COINS symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 血液脳関門突破を指向したDDSキャリアに装着したリガンド分子の標的認識能評価2018

    • 著者名/発表者名
      ◯中村乃理子、安楽泰孝、福島重人、藤加珠子、カブラルオラシオ、片岡一則
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 血液脳関門突破を指向したグルコース修飾高分子ミセルの標的認識能の解析2018

    • 著者名/発表者名
      ◯中村乃理子、安楽泰孝、福島重人、藤加珠子、カブラルオラシオ、片岡一則
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Interaction analysis of ligand molecules on polymeric micelle penetrating bood-brain barrier2018

    • 著者名/発表者名
      ◯Noriko Nakamura, Yasutaka Anraku, Shigeto Fukushima, Kazuko Tou, Horacio Cabral, Kazunori Kataoka
    • 学会等名
      Biomaterials International 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interaction between target membrane proteins and ligand-decorated polymeric micelles penetrating blood-brain barrier2018

    • 著者名/発表者名
      ◯Noriko Nakamura, Yasutaka Anraku, Shigeto Fukushima, Kazuko Tou, Horacio Cabral, Kazunori Kataoka
    • 学会等名
      2018 MRS FALL MEETING and EXHIBIT
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of the interaction between target membrane proteins and ligand molecules on polymeric micelles2018

    • 著者名/発表者名
      ◯Noriko Nakamura, Yasutaka Anraku, Shigeto Fukushima, Kazuko Tou, Horacio Cabral, Kazunori Kataoka
    • 学会等名
      The 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 十分な血中滞留性を有し、かつグリア限界膜への透過性が改善されたポリイオンコンプレックス型ポリマーソーム2020

    • 発明者名
      安楽泰孝、宝地戸秀和、中村乃理子、ホラシオカブラル
    • 権利者名
      安楽泰孝、宝地戸秀和、中村乃理子、ホラシオカブラル
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-083201
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 脳内の局在を制御するための薬剤送達システム及びその方法2019

    • 発明者名
      片岡一則、安楽泰孝、福里優、中村乃理子、西薗拓也
    • 権利者名
      国立学校法人東京大学
    • 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
  • [産業財産権] 抗体の抗原結合性断片を脳へ送達するための方法および組成物2019

    • 発明者名
      安楽泰孝、片岡一則、Jinbing Xie、中村乃理子
    • 権利者名
      公益財団法人川崎市産業振興財団 ナノ医療イノベーションセンター
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-085661
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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