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CAGリピート結合分子の経鼻投与後における脳内動態解明及びリピート短縮効果の検証

研究課題

研究課題/領域番号 21K19049
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分37:生体分子化学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

柴田 知範  大阪大学, 産業科学研究所, 招へい教員 (80711960)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード経鼻投与 / CAGリピート / ハンチントン病 / 全脳イメージング / CAGリピート結合分子 / 組織透明化
研究開始時の研究の概要

本研究では、ハンチントン病の原因となるCAGリピートを短縮する低分子(NA)を標的部位である脳線条体へと送達する方法を探索するとともに投与後のNAの脳内動態を明らかにする。脳内へのNAの送達は、血液脳関門(BBB)により血中から脳内への移行が制限されているため、BBBを介さずに鼻腔から薬剤を脳内へと送達可能な経鼻投与による送達を検証する。経鼻投与後のNAの脳内分布を明らかにし、NAの脳内動態とリピート短縮誘導効率の関係を明らかにする。

研究成果の概要

ハンチントン病は、CAGリピートの異常伸長により脳線条体の神経細胞が欠落する難治性疾患である。申請者の所属する研究室ではCAGリピート結合低分子(NA)をハンチントン病モデルマウスの脳線条体へ直接投与することによりCAGリピートが短縮することを見出した。NAは、血中からの脳内移行が制限されているため、NAの投与は脳線条体への直接投与という侵襲的な投与法に限られている。本研究では、組織透明化3次元イメージングによりNA誘導体の脳内動態を解析する技術を活用し、NA誘導体を非侵襲的に脳内へと送達する経鼻投与の薬物送達経路を調べることにより経鼻投与後の脳内動態を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

NAは、ハンチントン病のマウスモデルにおいて異常に伸長したCAGリピートを短縮する画期的な低分子である。将来のハンチントン病治療においては、NAを脳内へと送達すること重要な課題であり、本研究により明らかとなった経鼻投与後のNAの脳内動態はNAの治療効果を検証していく上で重要な知見になると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Intracerebral Distribution of CAG Repeat-Binding Small Molecule Visualized by Whole-Brain Imaging2023

    • 著者名/発表者名
      Murakami Eitaro、Nakamori Masayuki、Nakatani Kazuhiko、Shibata Tomonori、Tainaka Kazuki
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry

      巻: 34 号: 12 ページ: 2187-2193

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.3c00470

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A small molecule binding to TGGAA pentanucleotide repeats that cause spinocerebellar ataxia type 312023

    • 著者名/発表者名
      Shibata Tomonori、Nakatani Kazuhiko
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 79 ページ: 129082-129082

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2022.129082

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] RNA反復配列を標的とした光応答性リガンドによる細胞内RNA fociの形成制御2023

    • 著者名/発表者名
      藤原 侑亮、柴田 知範、堂野 主税、中谷 和彦
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Control of RNA Foci Formation by Photo-Switchable Ligands2022

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Fujiwara, Tomonori Shibata, Chikara Dohno, Kazuhiko Nakatani
    • 学会等名
      The 49th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of APOBEC-catalyzed cytosine deamination for the repeat DNAs2022

    • 著者名/発表者名
      Luyan Zhang, Tomonori Shibata, Asako Murata, Kazuhiko Nakatani
    • 学会等名
      The 49th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Alleviation of RNA toxicity by a small molecule targeting UGGAA repeat in spinocerebellar ataxia type 312022

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Shibata, Konami Nagano, Morio Ueyama, Kensuke Ninomiya, Tetsuro Hirose, Yoshitaka Nagai, Kinya Ishikawa, Gota Kawai, Kazuhiko Nakatani
    • 学会等名
      NEURO2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 全脳イメージングを用いたCAGリピート結合分子の脳内分布解析2022

    • 著者名/発表者名
      村上英太郎、柴田知範、中森雅之、田井中一貴、中谷和彦
    • 学会等名
      RNAフロンティアミーティング
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 全脳イメージングを用いたCAGリピート結合分子の薬物動態解析2021

    • 著者名/発表者名
      ○村上英太郎、柴田知範、中森雅之、田井中一貴、中谷和彦
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第15回年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2025-01-30  

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