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生分解性ブロック共重合体を用いたミセル型高分子核酸キャリアの構築と機能評価

研究課題

研究課題/領域番号 18K18391
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)

研究代表者

林 光太朗  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), ナノ医療イノベーションセンター, 研究員 (00780660)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードバイオマテリアル / 機能性高分子 / 核酸デリバリー / 核酸医薬
研究成果の概要

アンチセンス核酸の送達技術の第一の課題である生体内での安定性の向上を狙い、温度応答性セグメントを組み込んだミセル型ナノ粒子の開発を試みた。生分解性をもつポリアミノ酸ベースの構造を開発し、その化学構造を有するポリマーは31度付近に相転移する温度応答性を示すことを明らかにした。加えて、中性付近のpHに応答して鋭く相転移することも見いだした。ナノミセル化を指向して、この二重環境応答ポリマーを組み込んだ三元系高分子の合成に成功している。このポリマーは、生体適合性の高く、更なる高機能なキャリア設計を可能にすると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

アンチセンス核酸は難治性疾患に対して、疾病の原因遺伝子のmRNAを選択的に効率よく抑制、また、病因を引き起こすスプライシング異常を改善することから、次世代の分子標的薬として期待されているが、治療応用を加速していくために標的組織や細胞への送達効率を高める技術の確立が求められている。本研究では、送達技術の第一の課題である生体内での安定性の向上を狙い、疎水層として温度応答性セグメントを組み込んだ二重保護化ミセル型ナノ粒子の開発を目的としている。また、温度応答性セグメントとカチオンにポリアミノ酸ベースの高分子を用いることで、生体内で分解性を付与し、より臨床応用を指向したデザインとなることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) 産業財産権 (3件) (うち外国 3件)

  • [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 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Dually stabilized triblock copolymer micelles with hydrophilic shell and hydrophobic interlayer for systemic antisense oligonucleotide delivery to solid tumor2019

    • 著者名/発表者名
      Beob Soo Kim, Hyun Jin Kim, Shigeto Osawa, Kotaro Hayashi, Kazuko Toh, Mitsuru Naito, Hyun Su Min, Yu Yi, Ick Chan Kwon, Kazunori Kataoka, Kanjiro Miyata
    • 雑誌名

      ACS Biomaterials Science & Engineering

      巻: 5 号: 11 ページ: 5770-5780

    • DOI

      10.1021/acsbiomaterials.9b00384

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [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
  • [雑誌論文] Self-Assembly of siRNA/PEG-b-Catiomer at Integer Molar Ratio into 100 nm-Sized Vesicular Polyion Complexes (siRNAsomes) for RNAi and Codelivery of Cargo Macromolecules2019

    • 著者名/発表者名
      Kim Beob Soo、Chuanoi Sayan、Suma Tomoya、Anraku Yasutaka、Hayashi Kotaro、Naito Mitsuru、Kim Hyun Jin、Kwon Ick Chan、Miyata Kanjiro、Kishimura Akihiro、Kataoka Kazunori
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 141 号: 8 ページ: 3699-3709

    • DOI

      10.1021/jacs.8b13641

    • 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] ポリアミノ酸骨格を有する温度応答性ポリマーの合成と機能評価2019

    • 著者名/発表者名
      林光太朗、片岡一則
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] カチオン性ブロック共重合体の重合度がsiRNA会合体の構造に与える効果2019

    • 著者名/発表者名
      林光太朗、福島重人、長田健介、西山伸宏、宮田完二郎、片岡一則
    • 学会等名
      第29回バイオ高分子シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] siRNA 送達に向けたカチオン性ポリアミノ酸の検討2019

    • 著者名/発表者名
      林光太朗、福島重人、西山伸宏、宮田完二郎、片岡一則
    • 学会等名
      第68回高分子学会討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリアミノ酸骨格を有する温度応答性ポリマーの合成と機能評価2019

    • 著者名/発表者名
      林光太朗 ・片岡一則
    • 学会等名
      第68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
  • [学会発表] ナノメディシンへの展開に向けた siRNA とブロック共重合体からなる最小単位の会合体形成2018

    • 著者名/発表者名
      林光太朗 ・福島重人 ・長田健介 ・西山伸宏 ・宮田完二郎 ・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 実施状況報告書
  • [学会発表] 核酸医薬の送達に向けた RNA とブロック共重合体の会合の物理化学的解析2018

    • 著者名/発表者名
      林光太朗 ・福島重人 ・長田健介 ・西山伸宏 ・宮田完二郎 ・片岡一則
    • 学会等名
      第28回バイオ・高分子シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] siRNA 送達に向けたカチオン性ポリアミノ酸の検討2018

    • 著者名/発表者名
      林光太朗 ・福島重人 ・西山伸宏 ・宮田完二郎 ・片岡一則
    • 学会等名
      第67回高分子学会討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 刺激応答性ポリマー2020

    • 発明者名
      林光太朗、片岡一則
    • 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
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 刺激応答性ポリマー2019

    • 発明者名
      林光太郎、片岡一則
    • 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 実施状況報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 刺激応答性ポリマー2019

    • 発明者名
      林光太朗・片岡一則
    • 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
      2018 実施状況報告書
    • 外国

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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