• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

薬物送達効率向上に向けたナノ粒子の多次元物性パラメータによる細胞との相互作用解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K07039
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47020:薬系分析および物理化学関連
研究機関北里大学

研究代表者

加藤 くみ子  北里大学, 薬学部, 教授 (10398901)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードリポソーム / 物性 / 細胞外小胞 / エクソソーム / 膜流動性
研究開始時の研究の概要

人類の英知を結集した優れた医薬品により多くの疾患が克服されているが、薬物を標的患部に効率的に届けることができず難治性疾患として課題が残されているがんや認知症などの疾患克服に結び付く治療法が求められている。本研究では内因性の生体物質運搬因子エクソソームの機能に着目し、それを模した人工脂質ナノ粒子が細胞内に取り込まれ、細胞質内へ薬物を放出する機能を決定づける、生体側と脂質ナノ粒子との動的な相互作用メカニズムを物理化学的に解析する。

研究成果の概要

本研究では、種々の脂質組成からなるpH応答性脂質ナノ粒子を用い、細胞内取り込み後のエンドソーム膜との融合、内包薬物放出の分子メカニズムを、エンドソーム膜の特性と脂質ナノ粒子の物性に着目して詳細に解析した。pHの低下に伴い、ナノ粒子の粒子径増大、正への荷電とともに、脂質膜流動性の上昇が生じたことから、pH応答性脂質間の静電的反発により膜流動性の増大が生じたと考えられる。したがって脂質ナノ粒子とエンドソーム膜との膜融合には、両者の静電的相互作用とともに脂質ナノ粒子の膜流動性も関与していることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、脂質ナノ粒子を用いた薬物送達技術においてより効率的に薬物を細胞質内に送達させるための物性を精査し、脂質ナノ粒子の膜流動性の寄与が示唆された。近年、ワクチンに利用されている核酸医薬等の薬物送達技術としてナノ粒子が注目されており、本研究の成果はより効率的に薬物を細胞内に送達させるナノ粒子製剤の設計に寄与するものと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件、 招待講演 7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of Sample Concentration on Nanoparticle Tracking Analysis of Small Extracellular Vesicles and Liposomes Mimicking the Physicochemical Properties of Exosomes2021

    • 著者名/発表者名
      Yahata Shiho、Hirose Mio、Ueno Takayo、Nagumo Hiroki、Sakai-Kato Kumiko
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 69 号: 11 ページ: 1045-1053

    • DOI

      10.1248/cpb.c21-00452

    • NAID

      130008109898

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 年月日
      2021-11-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancing the Endocytosis of Phosphatidylserine-Containing Liposomes through Tim4 by Modulation of Membrane Fluidity2021

    • 著者名/発表者名
      Hirose Mio、Ueno Takayo、Nagumo Hiroki、Sato Yusui、Sakai-Kato Kumiko
    • 雑誌名

      Molecular Pharmaceutics

      巻: 19 号: 1 ページ: 91-99

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.1c00645

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acidic pH-induced changes in lipid nanoparticle membrane packing2021

    • 著者名/発表者名
      Koitabashi Kyoka、Nagumo Hiroki、Nakao Mizuka、Machida Tomoko、Yoshida Kohki、Sakai-Kato Kumiko
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes

      巻: 1863 号: 8 ページ: 183627-183627

    • DOI

      10.1016/j.bbamem.2021.183627

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physicochemical Characterization of Liposomes that Mimic the Lipid Composition of Exosomes for Effective Intracellular Trafficking2020

    • 著者名/発表者名
      Sakai-Kato, K, Yoshida, K, Takechi-Haraya, Y, Izutsu, K.
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 36 号: 42 ページ: 12735-12744

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.0c02491

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of material-derived differences in the stiffness of egg yolk phosphatidylcholine-containing liposomes using atomic force microscopy.2020

    • 著者名/発表者名
      Takechi-Haraya, Y, Matsuoka, M, Imai, H., Izutsu, K. Sakai-Kato. K.
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lipids

      巻: 233 ページ: 104992-104992

    • DOI

      10.1016/j.chemphyslip.2020.104992

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved Atomic Force Microscopy Stiffness Measurements of Nanoscale Liposomes by Cantilever Tip Shape Evaluation.2019

    • 著者名/発表者名
      Takechi-Haraya Y, Goda Y, Izutsu K, Sakai-kato K.
    • 雑誌名

      Anal. Chem.

      巻: 91 号: 16 ページ: 10432-10440

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.9b00250

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノ粒子の物性評価―治療薬・ワクチン開発への応用―2022

    • 著者名/発表者名
      加藤くみ子
    • 学会等名
      日本薬学会東海支部主催 特別講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノDDS製剤の物性測定と品質管理2021

    • 著者名/発表者名
      加藤くみ子
    • 学会等名
      小角散乱とナノ粒子製剤のCMC
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノテクノロジー応用DDS製剤のレギュラトリーサイエンス2021

    • 著者名/発表者名
      加藤くみ子
    • 学会等名
      第9回PhysChemForum Japan
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノ粒子トラッキング解析法を用いたエクソソーム評価における測定条件の検討2021

    • 著者名/発表者名
      八幡志穂, 南雲大暉, 加藤くみ子
    • 学会等名
      第32回クロマトグラフィー科学会議
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] pH 応答性脂質ナノ粒子における脂質膜流動性の変化2021

    • 著者名/発表者名
      南雲大暉、小板橋京華、中尾瑞佳、町田朋子、加藤くみ子
    • 学会等名
      第65回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] pH応答性脂質ナノ粒子の物性解析2021

    • 著者名/発表者名
      町田朋子、南雲大暉、中尾瑞佳、加藤くみ子
    • 学会等名
      第33回バイオメディカル分析科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Analytical method development for innovative new drugs2021

    • 著者名/発表者名
      加藤くみ子
    • 学会等名
      PBA2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] エクソソームの物理化学的特性を模倣したリポソームの細胞内取り込み効率に寄与する因子2021

    • 著者名/発表者名
      加藤くみ子、小板橋京華、原矢佑樹、伊豆津健一
    • 学会等名
      日本薬学会 第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノテク応用医薬品による治療と安全性2020

    • 著者名/発表者名
      加藤くみ子
    • 学会等名
      第64回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 革新的ナノ医薬品・DDS基幹技術の評価研究2019

    • 著者名/発表者名
      加藤くみ子
    • 学会等名
      第16回 DIA 日本年会 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノ医薬品技術の進展とレギュラトリーサイエンス2019

    • 著者名/発表者名
      加藤くみ子
    • 学会等名
      メルクファーマシンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リポソームの脂質組成と物理化学的特性との関連性に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      小板橋京華、吉田行希 加藤くみ子
    • 学会等名
      第63回日本薬学会 関東支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 脂質ナノ粒子の硬さ・変形のしづらさをより高精度に計測可能に

    • URL

      https://www.kitasato.ac.jp/jp/news/20190808-03.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi