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細胞内ペプチドや核酸アジュバントのDDSを目指した多糖核酸複合体の基盤技術の構築

研究課題

研究課題/領域番号 23H00305
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分35:高分子、有機材料およびその関連分野
研究機関北九州市立大学

研究代表者

櫻井 和朗  北九州市立大学, 環境技術研究所, 特別研究員 (70343431)

研究分担者 和泉 弘人  産業医科大学, 産業生態科学研究所, 准教授 (50289576)
岡田 洋平  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (80749268)
宮本 寛子  愛知工業大学, 工学部, 講師 (80803212)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
47,060千円 (直接経費: 36,200千円、間接経費: 10,860千円)
2025年度: 15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
2024年度: 15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
2023年度: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
キーワード多糖β1, 3グルカン / Dectin-1標的 / 量子化多糖核酸複合体 / 核酸医薬
研究開始時の研究の概要

申請者らは、天然多糖のβ1,3グルカンとDNAが3重らせん高分子複合体を形成することを初めて発見し、その基礎研究と核酸医薬のDDSへの応用展開を進めている。現在、CpGDNAやsiRNAを搭載した核酸医薬の臨床試験が進行中で、製剤化の容易さ、副作用の無さ、免疫細胞への高い選択性、超低用量が特徴である。本研究では、基本単位の分子構造の解析、新たに発見された量子化複合体の溶液物性の検討、多糖核酸複合体受容体であるヒトDectin1の発現細胞・組織の同定と役割解明、感染症・がん用の次世代高性能免疫刺激制御剤の開発、治療用細胞内ペプチドのDDSへの応用を目指している。

研究実績の概要

申請者らは、天然多糖のβ1,3グルカンとDNAが3重らせん高分子複合体を形成することを初めて発見し、その基礎研究と核酸医薬のDDSへの応用展開を進めている。現在、CpGDNAやsiRNAを搭載した核酸医薬の臨床試験が進行中である。本年度は、多糖核酸複合体受容体であるヒトDectin1の発現細胞・組織の同定と役割解明において大きな進展があった。今まで知られていないバリアントを発見すると同時に、新しい糖鎖修飾の位置も見出した。これらのバリアントの内DDSの標的となるバリアントを同定した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

多糖核酸複合体の基礎物性において、分子量が数万程度のβ1,3グルカンと複合体を作るときに、核酸が鋳型となって複合体が形成されることを見出した。これは、今まで考えていた多糖の3重らせんへの巻き戻りの過程にDNAが巻き込まれると言う、多糖鋳型説と正反対である。また、応用研究として進めている多糖核酸複合体としてのCpGの配列の最適化においても、機械学習を取り入れて進展があった。

今後の研究の推進方策

基礎物性としての構造解析には苦戦をしている。アルカリで複合体から核酸と多糖を分離することができることが分かったので、これを使って組成を決める。NMRは核酸のリンに構造異性があり、この分離ができないと不可能であると分かったので、R体もしくはS体からなる核酸を合成してその複合体のNMRを測定を試みる。溶液物性は論文化を目指す。応用研究の方は比較的順調に進んでおり、特許化を目指す。

報告書

(2件)
  • 2023 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2023 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 6件、 招待講演 9件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A surprisingly narrow particle size distribution for polyacrylic acid nanospheres produced by precipitation polymerization and revealed by small-angle X-ray scattering2023

    • 著者名/発表者名
      Takano Shin、Ono Ryohei、Sakurai Kazuo
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 55 号: 12 ページ: 1387-1391

    • DOI

      10.1038/s41428-023-00836-y

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Bottlebrushes for Immunostimulatory CpG ODN Delivery: Relationship among Cation Density, Complex Formation Ability, and Cytotoxicity2023

    • 著者名/発表者名
      Takano Shin、Miyashima Yusuke、Fujii Shota、Sakurai Kazuo
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 24 号: 3 ページ: 1299-1309

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.2c01348

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural analysis of polysaccharide/antisense DNA complexes during cytoplasmic target mRNA hybridization2023

    • 著者名/発表者名
      Sumiya Kazuki、Izumi Hiroto、Sakurai Kazuo
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 94 ページ: 129457-129457

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2023.129457

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced Therapeutic Efficacy of Immunostimulatory CpG-ODN by Silencing SOCS-1 with Polysaccharide/miR-155 Complexes2023

    • 著者名/発表者名
      Sumiya Kazuki、Izumi Hiroto、Sakurai Kazuo
    • 雑誌名

      ACS Applied Bio Materials

      巻: 6 号: 2 ページ: 774-783

    • DOI

      10.1021/acsabm.2c00963

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Binding assay of human Dectin-1 variants for DNA/ β-glucan complex for active-targeting delivery of antisense DNA: Part II2023

    • 著者名/発表者名
      Sumiya Kazuki、Izumi Hiroto、Adachi Yoshiyuki、Mochizuki Shinichi、Sakurai Kazuo
    • 雑誌名

      Carbohydrate Research

      巻: 523 ページ: 108731-108731

    • DOI

      10.1016/j.carres.2022.108731

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Protective effects of alpha-mangostin encapsulated in cyclodextrin-nanoparticle on cerebral ischemia2023

    • 著者名/発表者名
      Oka Natsumi、Doan Van Thi Hong、Matsubara Hirofumi、Imai Takahiko、Yoshioka Yukie、Katsuki Jun、Fujii Shota、Nakamura Shinsuke、Shimazawa Masamitsu、Hara Hideaki、Sakurai Kazuo
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release

      巻: 353 ページ: 216-228

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2022.11.030

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correction: Lung disorders induced by respirable organic chemicals [J Occup Health. 2021;63:e12240]2023

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, Y.; Nishida, C.; Tomonaga, T.; Izumi, H.; Yatera, K.; Sakurai, K.; Kim, Y.
    • 雑誌名

      journal of Occupational Health

      巻: 65 号: 1 ページ: n/a

    • DOI

      10.1002/1348-9585.12384

    • ISSN
      1341-9145, 1348-9585
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Thermo-Responsive Polymer Micelle with a Liquid Crystalline Core2023

    • 著者名/発表者名
      Mizoue Yoko、Takahashi Rintaro、Sakurai Kazuo、Yusa Shin-ichi
    • 雑誌名

      Polymers

      巻: 15 号: 3 ページ: 770-770

    • DOI

      10.3390/polym15030770

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] β-1,3-d-glucan lentinan/Poly-dA40 triple-helical complex in dilute solutions2023

    • 著者名/発表者名
      Matsunaga Takuya、Sumiya Kazuki、Tanaka Motoko、Mochizuki Shinichi、Sakurai Kazuo
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 56 号: 1 ページ: 43-54

    • DOI

      10.1038/s41428-023-00839-9

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determining the critical quality attribute for the delivery of α?mangostin by β?cyclodextrin-based nanoparticles in cancer treatment2023

    • 著者名/発表者名
      Doan Van Thi Hong、Katsuki Jun、Takano Shin、Nguyen Phuong Thi Mai、Nguyen Van Anh Thi、Pham Huong Thi Thu、Fujii Shota、Sakurai Kazuo
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 55 号: 12 ページ: 1367-1378

    • DOI

      10.1038/s41428-023-00813-5

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Discovery of a Novel β-(1,3)-Glucan/DNA Complex and its Application to Targeting Delivery of Therapeutic Oligonucleotides2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Sakurai
    • 学会等名
      East Tennessee State University Seminar
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Polyacrylic acid has a long history, but still shows eye-opening surprises2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Sakurai
    • 学会等名
      University of Massachusetts Amherst Seminar
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Polyacrylic acid has a long history, but still shows eye-opening surprises2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Sakurai
    • 学会等名
      オスロ大学 セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Polyacrylic acid has a long history, but still shows eye-opening surprises2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Sakurai
    • 学会等名
      フリードリヒ・シラー大学イエーナ(ドイツ)セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] X線小角散乱を用いた水溶液中のナノ粒子の構造解析2023

    • 著者名/発表者名
      櫻井 和朗
    • 学会等名
      第35回 散乱研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 夢を実現するには:How to make your dream come true2023

    • 著者名/発表者名
      櫻井 和朗
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会 2023 年度九州ブロック研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Characterizing Self-Assembled Nanoparticles for Drug Delivery by Use of Solution Scattering2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Sakurai
    • 学会等名
      The 47th PST Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] CMC の観点から見た溶液中のナノメディシンの特性評価: X 線小角散乱を中心にして2023

    • 著者名/発表者名
      櫻井和朗
    • 学会等名
      日本薬剤学会 物性FGセミナー2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Characterizing Self-Assembled Nanoparticles of Drug Delivery by use of Solution Scattering2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Sakurai
    • 学会等名
      Pusan National University Seminar
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 櫻井研究室ホームページ

    • URL

      https://www.sakurai-lab-kitakyushu.com/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2023-04-13   更新日: 2025-04-17  

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