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二重標的Nose-to-Brainミセルによる脳感染神経特異的RNA送達への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 22K19921
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分90:人間医工学およびその関連分野
研究機関徳島大学 (2023)
静岡県立大学 (2022)

研究代表者

金沢 貴憲  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 教授 (60434015)

研究分担者 宮田 完二郎  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (50436523)
中南 秀将  東京薬科大学, 薬学部, 教授 (20548515)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワードNose-to-Brain / ナノ粒子 / RNAデリバリー / ウイルス脳感染 / RNA送達 / 嗅球 / 脳幹 / 二重標的ミセル / 脳 / ウイルス感染
研究開始時の研究の概要

中枢機能障害を引き起こすSARS-CoV-2の脳感染は、COVID-19における喫緊の課題の1つである。代表者は、鼻腔から脳への新規ルート(Nose-to-Brain経路)に着目し、脳内への高いRNA送達性を示すNose-to-Brain送達(NtB)ミセルの開発に成功している。本研究では、脳感染ウイルス治療に資する脳内感染神経に選択的かつ高濃度にRNA医薬を届ける技術の開発を目指し、感染により発現増大する受容体と神経細胞特異的受容体の親和性抗体を、NtBミセル表面に適切に配向させた二重標的NtBミセルを設計し、そのRNA送達性をin vivoおよび感染神経細胞により検証する。

研究成果の概要

本研究では、研究代表者が独自に開発したナノ粒子技術(Nose-to-Brainミセル、NtBミセル)を基盤とし、ウイルス脳感染の主要部位である嗅球・脳幹および感染神経細胞にRNA医薬を送達可能なDDSの確立を行った。結果より、わずかな正電荷を示す50 nm以下のNtBミセルが、嗅球・脳幹への送達に適する物性であることを見出した。また、NtBの標的指向化に向けたクリック反応によるリガンド修飾条件を確立した。さらに、ウイルス感染ヒト神経細胞の樹立に成功し、NtBミセルが取り込まれることを明らかとした。以上、本研究より、ウイルスの主要な感染部位および感染神経細胞へ送達可能なナノ粒子技術を確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究を通じて、高度な設備を持つ限られた機関しか取り扱えないSARS-CoV-2感染ヒト細胞を用いた機能検証から得られる知見は社会的重要度の高いものとなることが期待される。さらに、本研究で開発する脳特定部位(嗅球・脳幹部)の標的細胞に選択的かつ高濃度にRNA医薬を届ける技術は、SARS-CoV-2と同様に、有効な治療薬のない深刻な中枢機能障害を生じる様々な脳感染ウイルスや今後出現する新興ウイルス、さらには、認知・運動等を司る脳特定部位で病態が進行する神経変性疾患に対する治療薬開発にも大きな貢献が見込まれるため、その波及効果は計り知れず、学術的かつ社会的意義は大きい。

報告書

(2件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Intranasal Administration of N-acetyl-L-cysteine Combined with Cell-Penetrating Peptide-Modified Polymer Nanomicelles as a Potential Therapeutic Approach for Amyotrophic Lateral Sclerosis2022

    • 著者名/発表者名
      Kurano Takumi、Kanazawa Takanori、Iioka Shingo、Kondo Hiromu、Kosuge Yasuhiro、Suzuki Toyofumi
    • 雑誌名

      Pharmaceutics

      巻: 14 号: 12 ページ: 2590-2590

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics14122590

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cell‐Penetrating Peptide‐Conjugated Polymer Micelle for pDNA/siRNA Delivery2022

    • 著者名/発表者名
      Takanori Kanazawa
    • 雑誌名

      Cell‐Penetrating Peptides: Design, Development and Applications

      巻: - ページ: 285-313

    • DOI

      10.1002/9783527835997.ch16

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Nose-to-brain delivery2022

    • 著者名/発表者名
      Takanori Kanazawa
    • 雑誌名

      Polymeric Micelles for Drug Delivery

      巻: - ページ: 479-496

    • DOI

      10.1016/b978-0-323-89868-3.00027-6

    • ISBN
      9780323898683
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 中枢を標的とする経鼻投与型ナノDDSの開発2023

    • 著者名/発表者名
      金沢貴憲
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 核酸医薬におけるDDSと非侵襲的投与ルートの役割2022

    • 著者名/発表者名
      金沢貴憲
    • 学会等名
      第24回インターフェックスジャパン
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 核酸医薬の新たな投与部位・生体内送達ルートに着目した新規ナノDDSの開拓2022

    • 著者名/発表者名
      金沢貴憲
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第7回年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ニューモダリティ創薬の鍵を握る経鼻DDSの現状と展望2022

    • 著者名/発表者名
      金沢貴憲
    • 学会等名
      立命館大学創剤・製剤技術研究コンソーシアム 2022年度第3回研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CNS-targeted nanoDDS based on the nose-to-brain route、 Brand-New Technologies to Open Up the Future of Drug Development2022

    • 著者名/発表者名
      Takanori Kanazawa
    • 学会等名
      日本薬物動態学会第37年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nose-to-BrainナノDDSの開発と脳・脊髄疾患治療への応用2022

    • 著者名/発表者名
      金沢貴憲
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マイクロ流体デバイス法による各種ブロックコポリマーナノ粒子の調製と物性および脳内移行性の評価2022

    • 著者名/発表者名
      青木駿典、金沢貴憲、吉田圭輝、飯岡真吾、照喜名孝之、東顕二郎、近藤啓
    • 学会等名
      第47回製剤・創剤セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] PEGおよびPCL鎖分子量の異なるPEG-PCLブロックコポリマーからなるナノ粒子の物性およびNose-to-Brain移行性2022

    • 著者名/発表者名
      飯岡真吾、金沢貴憲、吉田圭輝、青木駿典、照喜名孝之、東顕二郎、真栄城正寿、渡慶次学、近藤啓
    • 学会等名
      PEGおよびPCL鎖分子量の異なるPEG-PCLブロックコポリマーからなるナノ粒子の物性およびNose-to-Brain移行性
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 静岡県立大学薬学部 創剤科学分野 ホームページ

    • URL

      https://w3pharm.u-shizuoka-ken.ac.jp/pharmeng/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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