• 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

肝疾患治療のための遺伝子送達システムの開発 とがん治療

研究課題

研究課題/領域番号 21F21105
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
審査区分 小区分90120:生体材料学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

原島 秀吉  北海道大学, 薬学研究院, 教授 (00183567)

研究分担者 YOUNIS MAHMOUD  北海道大学, 薬学研究院, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2021-04-28 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2022年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2021年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード核酸医薬 / 遺伝子治療 / 脂質ナノ粒子 / hepatic stellate cells / liver fibrosis / Liver fibrosis / Hepatic Stellate Cells / mRNA / Lipid Nanoparticles / Microfluidic Device
研究開始時の研究の概要

This research focuses on the identification of the technical aspects controlling the in vivo performance of nucleic acids-loaded lipid nanoparticles and the factors affecting gene delivery to different liver cell populations. Tweaking the composition and physico-chemical properties of the nanocarriers to affect their interactions with endogenous serum transporter proteins is a novel targeting strategy to replace the conventional ligand-based targeting. The recruitment of mRNA as a therapeutic tool is a hot topic that will be attempted for the treatment of complicated liver diseases.

研究実績の概要

First, lipid nanoparticles (LNPs) based on a library of molecularly-diverse ionizable lipids were screened in vitro for selective mRNA delivery to aHSCs cell line, LX-2. Second, the top-performing candidates were screened and optimized in vivo in mice undergoing liver fibrosis. The composition and physico-chemical properties of LNPs were tweaked to manipulate the endogenous protein corona that is formed around LNPs and subsequently enable ligand-free targeting. Third, the biosafety of the optimized LNPs was intensively evaluated upon either acute dose escalation or chronic administration. Fourth, the underlying mechanism for selective delivery of LNPs to aHSCs in vivo was explored using a systematic strategy. Fifth, the selected candidates were also investigated for siRNA delivery to aHSCs in vivo. Eventually, a therapeutic strategy was established based on the siRNA-mediated reprogramming of aHSCs into the quiescent state (qHSCs).
This project enabled identification of the optimum conditions for ligand-free targeting of aHSCs in vivo for the first time. Moreover, a successful gene therapy-based strategy for the treatment of liver fibrosis was established and evaluated with a promising clinical potential.

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

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] Assiut University(エジプト)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Self-homing nanocarriers for mRNA delivery to the activated hepatic stellate cells in liver fibrosis.2023

    • 著者名/発表者名
      Mahmoud A. Younis; Yusuke Sato; Yaser H.A. Elewa; Yasuhiro Kon; Hideyoshi Harashima.
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release

      巻: 353 ページ: 685-698

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2022.12.020

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Extrahepatic targeting of lipid nanoparticles in vivo with intracellular targeting for future nanomedicines2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Takashi、Sato Yusuke、Yamada Yuma、Abd Elwakil Mahmoud M.、Kimura Seigo、Younis Mahmoud A.、Harashima Hideyoshi
    • 雑誌名

      Advanced Drug Delivery Reviews

      巻: 188 ページ: 114417-114417

    • DOI

      10.1016/j.addr.2022.114417

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Clinical translation of nanomedicines: Challenges, opportunities, and keys2022

    • 著者名/発表者名
      Mahmoud A. Younis, Hesham M. Tawfeek, Ahmed A. H. Abdellatif, Jelan A. Abdel-Aleem, Hideyoshi Harashima
    • 雑誌名

      Advanced Drug Delivery Reviews

      巻: 181 ページ: 114083-114083

    • DOI

      10.1016/j.addr.2021.114083

    • 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] Delivery of the Nanomedicines Beyond the Active Targeting; the Next Generation of RNA Therapeutics.2022

    • 著者名/発表者名
      Mahmoud A. Younis, Yusuke Sato, Hideyoshi Harashima.
    • 学会等名
      The 7th Japan-Taiwan Joint Symposium For Pharmaceutical Sciences, Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Tohoku University, Japan
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Tweaking Nanocarriers for Targeted RNA Therapeutics Delivery in Liver Diseases.2022

    • 著者名/発表者名
      Mahmoud A. Younis, Yusuke Sato, Hideyoshi Harashima.
    • 学会等名
      7th Annual meeting of the Nucleic Acids Therapeutics Society of Japan
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Gene Therapy for the Future of Medicine.2022

    • 著者名/発表者名
      Mahmoud A. Younis, Hideyoshi Harashima.
    • 学会等名
      A lecture presented to the students of Sapporo Kaisei Secondary School, Sapporo, Japan, the proceedings of Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) Science Dialogue 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 未来創剤学研究室

    • URL

      https://www.pharm.hokudai.ac.jp/nano/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] Lipid Nanoparticles and Pharmaceutical Compositions for the treatment of liver fibrosis.2022

    • 発明者名
      MA. Younis, H. Harashima, et al.
    • 権利者名
      国立大学法人北海道大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] Ligand-free In vivo Targeting of The Hepatic Stellate Cells for Robust and Selective Delivery of RNA therapeutics in Fibrotic Livers.2022

    • 発明者名
      MA. Younis, H. Harashima, et al.
    • 権利者名
      国立大学法人北海道大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-121626
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-05-27   更新日: 2024-03-26  

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