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ポリ酪酸ビニルナノ粒子を用いた抗アレルギーワクチンの合理的設計

研究課題

研究課題/領域番号 20J21770
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
審査区分 小区分90120:生体材料学関連
研究機関九州大学

研究代表者

LI SHUNYI  九州大学, システム生命科学府, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2022年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードアレルギー治療 / マンナン / 抗原ナノ粒子 / 免疫寛容 / 高分岐マンナン被覆ナノ粒子 / 寛容性ナノ粒子 / 経口投与
研究開始時の研究の概要

アレルギーの患者数は、この30年の間に大きく増えた。本研究はアレルギーの治療薬の開発を目指している。本研究の特色は、抗原(OVA)を含有する免疫抑制性PVBu粒子によるアレルギーの治療である。OVA-PVBu粒子の経口投与は、抗原のみを投与する従来の減感作療法より安全であり、迅速に治療効果が現れると考えている。OVA-PVBuは、内包する抗原の種類を変えることで様々なアレルギー患者に対応したユニバーサルな治療薬となり、アレルギーに苦しむ人々の生活の質を向上させることができる。

研究実績の概要

アレルギー疾患に対して、抗原特異的免疫療法は、唯一の根本療法であり、素抗原を用いて、舌下投与と皮下投与が行われている。治療に3年以上の長時間を要する上、軽微なものを含める副作用がある。それにより、副作用の恐れのない「安全性」と、短期間の投与で効果が長く持続する「優れた効果」を併せ持つ製剤が求められている。
私は「安全、有効」を満足しうる抗原特異的免疫療法の製剤として、ナノ粒子製剤を開発した。これは、アレルゲン(ovalbumin, OVA)をマンナン(mannan, MAN)で被覆したナノ粒子である。MAN被覆はOVAに対する免疫応答を回避できる。またMANは樹状細胞に存在する受容体のリガンドとして機能するとともに、樹状細胞を寛容性に導くことができる。私は添加剤による化学架橋を用いることなく、MANとOVAを自発的に組織化させてナノ粒子化する方法を発明した。
このナノ粒子は、体外実験に、樹状細胞を標的し、抗原を効率的に樹状細胞に送達した。それにより、効率的に寛容性樹状細胞と制御性T細胞を誘導し、抗炎症性サイトカインの分泌を上られた。このナノ粒子は、喘息アレルギーマウスに対してアナフィラキシー応答を誘起せず、また抗OVA-IgEに対する反応性は検出限界以下であり、優れた「安全性」を有していた。MANによりOVAを高効率で樹状細胞に送達し、かつ高効率に制御性T細胞を誘導できた。本ナノ粒子は製造に際して、添加剤による化学架橋が不要のため、OVAのペプチド配列は無傷のまま残すことができる。これは制御性T細胞の効率的な誘導に貢献していると考えられる。私はこのナノ粒子が喘息アレルギーモデルマウスにおいて、従来の素抗原よりも「高い治療効果」を示すことを明らかにした。抗OVA-IgEの産生を抑制し、肺洗浄液中の好中球、好酸球の数と炎症性サイトカインの濃度を抑えた。肺組織切片の染色も高い治療効果を示した(特許出願済み、論文投稿中)。

現在までの達成度 (段落)

令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Specific adsorption of a β-lactam antibiotic: In vivo by an anion-exchange resin for protection of the intestinal microbiota2021

    • 著者名/発表者名
      Li S., Yakabe K., Zai K., Liu Y., Kishimura A., Hase K., Kim Y.G., Mori T., Katayama Y.
    • 雑誌名

      Biomaterials Science

      巻: 9(21) 号: 21 ページ: 7219-7227

    • DOI

      10.1039/d1bm00958c

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] イオン交換樹脂を用いたβ-ラクタム抗生物質 からの腸内細菌叢の保護2021

    • 著者名/発表者名
      Shunyi Li
    • 学会等名
      第37回日本DDS学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Specific adsorption of a β-lactam antibiotic in vivo by an anion-exchange resin for protection of the intestinal microbiota2021

    • 著者名/発表者名
      Shunyi Li
    • 学会等名
      第43回日本バイオマテリアル学会大会&第8回アジアバイオマテリアル学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Gut Microbiome Protection by Using Antibiotic Capturing Ion-exchange Resin2020

    • 著者名/発表者名
      李 順怡(LI SHUNYI)
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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