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Fine-tuning of polymer amphiphile for high performance of messenger RNA delivery

研究課題

研究課題/領域番号 18K18378
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分90120:生体材料学関連
研究機関東京大学

研究代表者

Kim HyunJin  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任助教 (10755002)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードカチオン性ポリマー / mRNA 配送 / CRISPR-Casテクノロジー / cationic polymer / mRNA transfection / amphiphile / CRISPR-Cas technology
研究成果の概要

幅広いmRNA治療への適用のために、この提案は両親媒性カチオンポリマーを新たに開発した。このポリマーは、エンドソーム回避可能部分と疎水性部分で構成されている。疎水性部分は、細胞外環境でのmRNAがロードされたナノ粒子の安定性と細胞質でmRNAの迅速な放出との間のバランスを提供する。最高のポリマーは、培養細胞条件で他のコントロールポリマーや市販のリポフェクタミンよりもルシフェラーゼとCas9 mRNAの高い翻訳効果を示した。このポリマーはまた、脳室内投与によって注射されると、マウスの脳に高いルシフェラーゼmRNA翻訳を誘導した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

科学的な観点から、この研究はまず、logPに基づく疎水性最適化がポリマーの性能を大幅に向上させることを示唆している。一方、これらのポリマーは、その高い性能により、現在、日本および国際特許に出願されている。これらのポリマーは、日本と米国の2つのベンチャー企業からもライセンス供与された。この研究がCRISPR-Cas9テクノロジーを使用して一部の遺伝子疾患治療に引き続き適用される場合、この提案は特定の患者に多大な利益をもたらすでしょう。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Fine-Tuning of Hydrophobicity in Amphiphilic Polyaspartamide Derivatives for Rapid and Transient Expression of Messenger RNA Directed Toward Genome Engineering in Brain2019

    • 著者名/発表者名
      Kim Hyun Jin、Ogura Satomi、Otabe Takahiro、Kamegawa Rimpei、Sato Moritoshi、Kataoka Kazunori、Miyata Kanjiro
    • 雑誌名

      ACS Central Science

      巻: 5 号: 11 ページ: 1866-1875

    • DOI

      10.1021/acscentsci.9b00843

    • 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
  • [雑誌論文] Glucose-linked sub-50-nm unimer polyion complex-assembled gold nanoparticles for targeted siRNA delivery to glucose transporter 1-overexpressing breast cancer stem-like cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Yi, H. J. Kim, M. Zheng, P. Mi, M. Naito, B. S. Kim, H. S. Min, K. Hayashi, F. Perche, K. Toh, X. Liu, Y. Mochida, H. Kinoh, H. Cabral, K. Miyata, K. Kataoka
    • 雑誌名

      J. Control. Release

      巻: 295 ページ: 268-277

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2019.01.006

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Cationic Polymer Synthesis Based on Optimization of Hydrophobicity for mRNA2019

    • 著者名/発表者名
      Hyun Jin Kim, Kazunori Kataoka, Kanjiro Miyata
    • 学会等名
      68th SPSJ Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Disease Responsive Nanomedicine-Polymeric Assembly for Oligonucleotide Delivery2019

    • 著者名/発表者名
      Hyun Jin Kim, Kazunori Kataoka, Kanjiro Miyata
    • 学会等名
      Korean Chemical Society 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cationic Amphiphilic Polymer Development for Cas9 mRNA and its Application2019

    • 著者名/発表者名
      Hyun Jin Kim, Satomi Ogura, Kazunori Kataoka, Kanjiro Miyata
    • 学会等名
      Nano Korea 2019
    • 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] Tuning of Hydrophobicity in Amphiphilic Polymers for mRNA Delivery and Their Application for CRISPR-Cas9 Technology2019

    • 著者名/発表者名
      Hyun Jin Kim, Kazunori Kataoka, Kanjiro Miyata
    • 学会等名
      12th Annual Symposium on Nanobiotechnology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Adjustment of Hydrophobicity in Amphiphilic Polymers For Highly Efficient Messenger RNA Delivery2019

    • 著者名/発表者名
      Hyun Jin Kim, Moritoshi Sato, Kazunori Kataoka, Kanjiro Miyata
    • 学会等名
      6th International Conference on Multifunctional, Hybrid and Nanomaterials
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of amphiphilic polymers for CRISPR-Cas9 mRNA delivery2018

    • 著者名/発表者名
      Hyun Jin Kim, Kazunori Kataoka, Kanjiro Miyata
    • 学会等名
      5th COINS Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Thiol-Crosslinked Micelle for Systemic Delivery of Antisense Oligonucleotide to Treat Brain Disease2018

    • 著者名/発表者名
      Hyun Jin Kim, Hyun Su Min, Keisaku Katsushima, Yutaka Kondo, Kanjiro Miyata, Kazunori Kataoka
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] AMPHIPHILIC POLY(AMINO ACID), BLOCK COPOLYMER USING THE AMPHIPHILIC POLY(AMINO ACID), AND COMPLEX INCLUDING THE AMPHIPHILIC POLY(AMINO ACID) OR THE BLOCK COPOLYMER AND NUCLEIC ACID2019

    • 発明者名
      H.J. Kim, K. Miyata, K. Kataoka
    • 権利者名
      H.J. Kim, K. Miyata, K. Kataoka
    • 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] 両親媒性ポリアミノ酸、該両親媒性ポリアミノ酸を用いたブロックコポリマー、および該両親媒性ポリアミノ酸または該ブロックコポリマーと核酸とを含む複合体2018

    • 発明者名
      キムヒョンジュン, 宮田 完二郎、片岡一則
    • 権利者名
      キムヒョンジュン, 宮田 完二郎、片岡一則
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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