| 研究課題/領域番号 |
21K12690
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90120:生体材料学関連
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
秋山 好嗣 東京理科大学, 教養教育研究院葛飾キャンパス教養部, 准教授 (40640842)
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| 研究分担者 |
菊池 明彦 東京理科大学, 先進工学部マテリアル創成工学科, 教授 (40266820)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | キャリアフリーDDS / DNA密生層 / 自己崩壊性高分子 / コンビネーション治療 / ナノ粒子点眼薬 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、キャリア自身の毒性という問題の根本的な解決を目的として、核酸医薬と低分子医薬オリゴマーからなるキャリアフリーDDS製剤の作製と眼腫瘍に対する点眼薬としての応用を推進する。特に、本申請では、従来のDDSで期待される利点に加え、（i）DNA密生層による酵素分解の回避、（ii）薬物100%の投与量、（iii）目的細胞内における異種薬物の同時リリース、（iv）内殻薬物の精密除法制御、といった特徴をもつことから、眼腫瘍点眼薬に求められる①治療薬の眼内移行性の向上、②循環血流への移行阻害による全身性の副作用の克服、③眼科製剤で利用できない新たな抗がん剤の適用範囲の拡張、が期待できる。
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| 研究実績の概要 |
本研究課題は、核酸医薬密生型キャリアフリーDDS製剤の眼科製剤への応用を可能にする基盤技術の確立を目的としている。そのため、核酸医薬からなる密生層の内核を刺激応答型の自己崩壊性高分子や金ナノ粒子をモデルとした構造設計を推進してきた。最終年度は、以下の2課題（aとb）を実施した。
（a）還元環境で自己崩壊を誘起するDNA密生型ナノ構造体の精密設計：
今年度は、細胞内における選択的な核酸放出を目指し、ジスルフィド誘導体を末端に有する自己崩壊性ポリ（カルバメート）－DNAコンジュゲートからなる還元応答性DNA密生型ナノ構造体の自己崩壊挙動を動的光散乱（DLS）により評価した。ナノ構造体にDTTを加え、50℃で2週間静置した。DTT処理前に観察されていた110 nm程度の構造体に由来するヒストグラムは観察されなかった。一方、流体力学径が10 nm程度の会合体をDLS測定により観察した。また、同時に大きな凝集体も含まれていることがわかった。DTT処理を室温（20-25℃）で行った場合は、2週間後のDLSのヒストグラムは自己組織化直後と同様な粒径（約110 nm）を示した。以上より、新規設計により、ナノ構造体は50℃に静置することで、PC誘導体の部分的な自己崩壊反応に伴ったDNAリリースの進行が示唆された。
（b）ガラクトース突出型DNA修飾金ナノ粒子を用いるがん関連酵素の目視活性評価：
ガラクトース誘導体を表層部に導入した二重鎖DNA担持金ナノ粒子を作製した。得られた糖突出型ナノ粒子が著しく高いコロイド分散性を示すことを見出した。これを利用して腫瘍マーカーとして知られるβ-ガラクトシダーゼの酵素活性の目視アッセイを試みたところ、β-グルクロニダーゼとは異なる色調変化を示した。β-ガラクトシダーゼの特異的な酵素活性の目視検出を実証した。
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