細胞内動態素過程の定量的解析に基づいたinvivosiRNA送達システムの創製

• 研究課題/領域番号: 23790038
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物理系薬学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 林 泰弘 北海道大学, 大学院・薬学研究院, 特任助教 (30548178)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2011年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 核酸デリバリー / 細胞内動態 / 肝臓 / 急性肝炎 / 2型糖尿病 / DDS / siRNA / pDNA

研究概要

本申請研究では、高活性なinvivo核酸デリバリーシステムを構築するために、in vitro/in vivoにおける各細胞内動態過程(細胞内への取り込み過程、エンドソーム脱出過程、脱凝縮過程)定量化して比較解析を行った。その結果、低投与量になるにつれて1の過程がin vivoにおいて重要な要素になること、そして3の過程を改善することで薬理効果が改善することが明らかとなった。一方、構築されたinvivo核酸デリバリーシステムに予防・治療用核酸を搭載することで、急性肝炎の予防効果や、2型糖尿病・肥満の著しい病態改善効果を生み出すことに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] The transfection activity of R8-modified nanoparticles and siRNA condensation using pH sensitive stearylated-octahistidine (2013)
  • 著者名/発表者名: Toriyabe N, Hayashi Y, Harashima H.
  • 雑誌名: Biomaterials. (Elsevier) 巻: 34 号: 4 ページ: 1337-43
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2012.10.043
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pretreatment of hepatocyte growth factor gene transfer mediated by octaarginine peptide-modified nanoparticles ameliorates LPS/D-galactosamine-induced hepatitis (2012)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Y
  • 雑誌名: Nucleic Acid Therapy 巻: 22 号: 5 ページ: 360-363
  • DOI: 10.1089/nat.2012.0352
  • NAID: 120004883876
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-linear pharmacokinetics of octaarginine-modified lipid nanoparticles: barriers from in vitro to in vivo (2012)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Y
  • 雑誌名: Journal of Controlled Release 巻: 161 号: 3 ページ: 757-762
  • DOI: 10.1016/j.jconrel.2012.05.036
  • NAID: 120004756332
  • 査読あり
• [雑誌論文] Octaarginine- and pH sensitive fusogenic peptide-modified nanoparticles for liver gene delivery. (2011)
  • 著者名/発表者名: Khalil IA, Hayashi Y, Mizuno R, Harashima H.
  • 雑誌名: J Control Release. 巻: 156(3) 号: 3 ページ: 374-80
  • DOI: 10.1016/j.jconrel.2011.08.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell penetrating peptide-mediated systemic siRNA delivery to the liver (2011)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Y, Yamauchi J, Khalil IA, Kajimoto K, Akita H, Harashima H
  • 雑誌名: Int J Pharm 巻: 419(1-2) 号: 1-2 ページ: 308-313
  • DOI: 10.1016/j.ijpharm.2011.07.038
  • NAID: 120003504743
  • 査読あり
• [学会発表] Mogat1 siRNA 搭載型 in vivo デリバリー システムを用いた2型糖尿病予防効果の検証 (2012)
  • 著者名/発表者名: 末光永理奈、林泰弘 、梶本和昭、佐藤悠介、Afsana Akhter、櫻井遊、畠山浩人、兵藤守、加地範匡、馬場嘉信、原島秀吉
  • 学会等名: 日本薬学会北海道支部第139回例会
  • 発表場所: 札幌・学術交流会館
  • 年月日: 2012-12-08
• [学会発表] Identifying therapeutic targets for type 2 diabetes in combination with a DNA microarray and the non-viral delivery of siRNA (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Hayashi.
  • 学会等名: The15th Hokkaido University-Seoul National University joint symposium.
  • 発表場所: 学術交流会館・Sapporo,Japan.
  • 年月日: 2012-12-07
• [学会発表] The new pH sensitive polycation improves the transfection activity of R8-nanoparticles by facilitatingsiRNA condensation (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Toriyabe, Y. Hayashi, H. Harashima.
  • 学会等名: 72nd FIP World Congress 2012.
  • 発表場所: RAI Amsterdam, Amsterdam, Netherlands.
• [学会発表] An integrated strategywith DNA microarray and non-viral in vivo siRNA delivery to discover novel therapeutic targets for type 2 diabetes (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Hayashi, K. Kazuaki, Y. Sato, E.Suemitsu, A. Akhter, Y. Sakurai, H. Hatakeyama, M. Hyodo, N. Kaji, Y. Baba, H. Harashima.
  • 学会等名: 10th Annual discovery on target.
  • 発表場所: Copley Marriott Hotel, Boston, MA, USA.
• [学会発表] 新規pH応答性ポリカチオンを用いた"細胞質"動態制御型siRNAキャリア-の有用性と評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鳥谷部尚之、林泰弘、原島秀吉
  • 学会等名: アンチセンス・遺伝子・デリバリーシンポジウム2012
  • 発表場所: 仙台・仙台市民会館
• [学会発表] Hepatocyte growth factor 遺伝子搭載ナノキャリアによる急性肝炎の予防効果の検証 (2012)
  • 著者名/発表者名: 林泰弘 、水野諒一、Khalil IA、秋田英万、原島秀吉
  • 学会等名: アンチセンス・遺伝子・デリバリーシンポジウム2012
  • 発表場所: 仙台・仙台市民会館
• [学会発表] Gene therapy for LPS/D-GalN-induced hepatitis by octaarginine peptide-modifiednanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Mizuno, Y. Hayashi, IA. Khalil, H.Harashima.
  • 学会等名: The 39^th Annual Meeting& Exposition of the Controlled Release Society.
  • 発表場所: Centre des Congres de Quebec, Quebec, Canada.
• [学会発表] In vitro / in vivo correlation analysis using siRNA-loaded lipid nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Noguchi, Y. Hayashi, H. Harashima.
  • 学会等名: The 39th Annual Meeting& Exposition of the Controlled Release Society.
  • 発表場所: Centre des Congres de Quebec, Quebec, Canada.
• [学会発表] ナノキャリアを用いたin vitro/in vivo活性相関解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 野口裕生、林泰弘 、原島秀吉
  • 学会等名: 日本薬学会第132年会
  • 発表場所: 札幌・北海道大学
• [学会発表] The new pH sensitive polycation improves the transfection activity of R8-nanoparticles by facilitating siRNA condensation (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Toriyabe
  • 学会等名: 72nd FIP World Congress 2012
  • 発表場所: RAI convention center (Amsterdam, Netherlands)
• [学会発表] An integrated strategy with DNA microarray and non-viral in vivo siRNA delivery to discover novel therapeutic targets for type 2 diabetes (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Hayashi
  • 学会等名: 10th Annual discovery on target
  • 発表場所: Marriott Hotel (Boston, U.S.A)
• [学会発表] 新規pH応答性ポリカチオンを用いた細胞質動態制御型siRNAキャリアーの有用性と評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鳥谷部尚之
  • 学会等名: アンチセンス・遺伝子・デリバリーシンポジウム2012
  • 発表場所: 仙台市民会館（仙台市）
• [学会発表] Hepatocyte growth factor遺伝子搭載ナノキャリアによる急性肝炎の予防効果の検証 (2012)
  • 著者名/発表者名: 林泰弘
  • 学会等名: アンチセンス・遺伝子・デリバリーシンポジウム2012
  • 発表場所: 仙台市民会館（仙台市）
• [学会発表] Gene therapy for LPS/D-GalN-induced hepatitis by octaarginine peptide-modified nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryoichi Mizuno
  • 学会等名: The 39th Annual Meeting & Exposition of the Controlled Release Society
  • 発表場所: Centre des congress de Quebec (Quebec, Canada)
• [学会発表] In vitro/in vivo correlation analysis using siRNA-loaded lipid nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuki Noguchi
  • 学会等名: The 39th Annual Meeting & Exposition of the Controlled Release Society
  • 発表場所: Centre des congress de Quebec (Quebec, Canada)
• [学会発表] R8-MENDを用い in vitro/in vivoにおけるsiRNAの定量的解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野口裕生、林泰弘 、原島秀吉
  • 学会等名: 第137回日本薬学会北海道支部例会
  • 発表場所: 札幌・学術交流会館
  • 年月日: 2011-12-03
• [学会発表] オクタアルギニン(R8)とGALAを用いた肝臓への遺伝子送達キャリアの構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 水野諒一、林泰弘、Khalil Ikramy、原島秀吉
  • 学会等名: 日本薬学会北海道支部第136年会
  • 発表場所: 札幌・学術交流会館
  • 年月日: 2011-05-21
• [学会発表] Octaarginine peptide-based nanoparticle system forliver-targeted nucleic acid delivery (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Hayashi, R. Mizuno, J. Yamauchi, IA.Khalil, H. Harashima.
  • 学会等名: The 9^th International Symposium for Future Drug Discovery and Medical Care.
  • 発表場所: Sapporo, Japan・北海道大学医学部学友会館
• [学会発表] R8ペプチドとGALAペプチドを用いた肝臓への遺伝子デリバリーシステムの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 林泰弘、水野諒一、Ikramy Khalil、原島 秀吉
  • 学会等名: 第27回日本DDS 学会
  • 発表場所: 東京・東京大学
• [学会発表] 膜透過性ペプチドを用いた肝臓へのsiRNA送達 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山内順、林泰弘、Ikramy Khalil、梶本和 昭、秋田英万、原島秀吉
  • 学会等名: 第27回日本DDS学会
  • 発表場所: 東京・東京大学
• [学会発表] Octaarginine- and pH Sensitive Fusogenic Peptide-Modified Nanoparticles for Liver Gene Delivery (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Hayashi, R. Mizuno, IA. Khalil, H.Harashima.
  • 学会等名: The 14^th Annual Meeting of the American Society of Gene and Cell Therapy
  • 発表場所: Washington State Convention & trade center, Seattle, WA, USA.
• [学会発表] Cell Penetrating Peptide-Mediated Systemic siRNA Delivery to the Liver (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Yamauchi, Y. Hayashi, IA. Khalil, H.Akita, H. Harashima.
  • 学会等名: The 14^th Annual Meeting of the American Society of Gene and Cell Therapy
  • 発表場所: Washington State Convention &trade center, Seattle, WA, USA.
• [学会発表] R8ペプチドとGALAペプチドを用いた肝臓への遺伝子デリバリーシステムの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 林泰弘、水野諒一、Ikramy Khalil、原島秀吉
  • 学会等名: 第27回日本DDS学会
  • 発表場所: 東京大学（文京区）
• [学会発表] Octaarginine peptide-based nanoparticle system for liver-targeted nucleic acid delivery (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Hayashi, R. Mizuno, J. Yamauchi, IA. Khalil, H. Harashima
  • 学会等名: The 9th International Symposium for Future Drug Discovery and Medical Care
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市）
• [学会発表] in vitro/in vivoにおけるsiRNAの定量的解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野口裕生、林泰弘、原島秀吉
  • 学会等名: 第137回日本薬学会北海道支部例会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市）
• [学会発表] オクタアルギニン(R8)とGALAを修飾した肝臓指向性遺伝子送達キャリアの構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 水野諒一、林泰弘、Ikramy Khalil、原島秀吉
  • 学会等名: 第11回アンチセンス・遺伝子・デリバリーシンポジウム2011
  • 発表場所: 大阪大学（吹田市）
• [学会発表] 膜透過性ペプチドを用いた肝臓へのsiRNA送達 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山内順、林泰弘、Ikramy Khalil、梶本和昭、秋田英万、原島秀吉
  • 学会等名: 第27回日本DDS学会
  • 発表場所: 東京大学（文京区）
• [学会発表] Cell penetrating peptide-mediated systemic siRNA delivery to the liver (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Yamauchi, Y. Hayashi, IA. Khalil, H. Akita, H. Harashima
  • 学会等名: The 14th annual meeting of the american society of gene and cell therapy
  • 発表場所: Washington State Convention & Trade Center (U.S.A.)
• [学会発表] Mogat1 siRNA搭載型in vivoデリバリーシステムを用いた2型糖尿病予防効果の検証．
  • 著者名/発表者名: 末光永理奈
  • 学会等名: 日本薬学会北海道支部第139回例会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市）
• [学会発表] Identifying therapeutic targets for type 2 diabetes in combination with a DNA microarray and the non-viral delivery of siRNA
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Hayashi
  • 学会等名: The 15th Hokkaido University – Seoul National University Joint Symposium
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市）
• [図書] 第3章DDS用バイオマテリアル 多機能性エンベロープ型ナノ構造体による遺伝子デリバリー. 「先端バイオマテリアルハンドブック」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小暮健太郎、林泰弘、原島秀吉
  • 出版者: エヌティーエス出版
• [図書] 多機能性エンベロープ型ナノ構造体の創薬への応用.細胞 (2012)
  • 著者名/発表者名: 林泰弘 、梶本和昭、原島秀吉
  • 出版者: ニューサイエンス社
• [図書] 先端バイオマテリアルハンドブック (2012)
  • 著者名/発表者名: 小暮健太郎
  • 出版者: エヌティーエス出版
• [図書] 第4編イメージングを可能とする周辺技術第18章プローブデリバリーシステム.「蛍光イメージング/MRIプローブの開発」 (2011)
  • 著者名/発表者名: 秋田英万、山田勇磨、中村孝司、畠山浩 人、林泰弘、梶本和昭、原島秀吉
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 多機能性エンベロープ型ナノ構造体の創薬への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 林泰弘、梶本和昭、原島秀吉.
  • 出版者: 細胞