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膜変形リポソームを利用した血中投与型ウイルス療法の実現

研究課題

研究課題/領域番号 23K04927
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分37010:生体関連化学
研究機関東京農工大学

研究代表者

内田 紀之  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任助教 (20782204)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードウイルス / リポソーム / がん / ナノキャリア / 膜変形
研究開始時の研究の概要

ウイルスの高い増殖能を利用してがん組織を効果的に死滅させるいわゆる“ウイルス療法”は進行度が高いがん疾患に対しても高い治療効果が期待できるため、現在大きな注目を集めている。しかしながら、ウイルスは血中内で免疫細胞によって除去されてしまうため、これまでその応用は限定的であった。最近申請者は光応答性膜伸長分子を組み込んだリポソームがエンドサイトーシス様の膜分裂を起こし、この膜変形現象を利用することで、ウイルスが活性を保持した状態でリポソーム内に封入されることを見出している。本研究課題では、この膜変形リポソームをウイルスキャリアとして利用することで、侵襲性が低い血中投与型ウイルス療法の実現を目指す。

研究実績の概要

ウイルスの高い増殖能を利用してがん組織を効果的に死滅させるいわゆる“ウイルス療法”は、グレード4の進行度が高いがん疾患や脳腫瘍など、従来の手法では治療が困難ながんに対しても高い治療効果が期待できるため、現在大きな注目を集めている。しかしながら、ウイルスは血中内に投与すると免疫細胞によって除去されてしまう。このため、ウイルス療法の応用は侵襲性の高い、がん患部への直接投与に限定されてきた。より実用性が高い非侵襲的なウイルス療法の実現に向け、本課題では膜変形リポソームにウイルスを高効率で封入させることで血中におけるウイルスの安定性を向上させ、従来の問題点を解決する血中投与型ウイルス療法の実現を目指した。
本課題を実施する上でのモデルケースとして、ファージディスプレイ法に利用されるウイルスであるM13バクテリオファージウイルス(M13ファージ)が共存した状態で膜変形を誘導することでM13ファージの膜変形リポソーム内部へ封入を試みた。また、膜変形リポソームの構成要素を最適化することで、より高効率でウイルスを取り込む膜変形リポソームの開発を行なった。

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

マイクロスケールのM13ファージを膜変形リポソームに取り込むことで、外部環境から隔離し、無毒化することに成功した。また、カチオン性のペプチドが親水基に導入された受容体を開発し、それをDOPC、DPPC、コレステロールの三成分からなるベシクルに導入したところ、より安価でウイルスを取り込む膜変形リポソームの開発に成功した。

今後の研究の推進方策

今後はM13ファージを内包したリポソームの表面修飾による機能化を試みる。また、生体内への投与を視野に入れ、M13ファージを封入したリポソームの生体適合性を細胞毒性実験やマウス実験などにより評価し、ウイルス療法の実現に向けた足掛かりを構築する。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] ROS-responsive methionine-containing amphiphilic peptides impart enzyme-triggered phase transition and antioxidant cell protection2024

    • 著者名/発表者名
      Yoshika Hara, Ken Yoshizawa, Atsuya Yaguchi, Hirotsugu Hiramatsu, Noriyuki Uchida*, Takahiro Muraoka*
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: - 号: 6 ページ: 3499-3506

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.4c00129

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Transdermal delivery of paclitaxel-anionic nanoparticles to epidermis layer, pterostilbene, and pterostilbene glycoside, and their application for treatment of skin cancer and wrinkle2024

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Hamada*, Daisuke Uesugi, Kohji Ishihara, Ryusuke Hosoda, Kei Shimoda, Atsuhito Kuboki, Noriyuki Uchida, Yuya Kiriake
    • 雑誌名

      Int. J. Curr. Microbiol. App. Sci.

      巻: 13 号: 4 ページ: 1-7

    • DOI

      10.20546/ijcmas.2024.1304.001

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] リン脂質膜上におけるペプチド受容体の自己集合により誘導される熱力学的安定なチューブ状リン脂質膜の作成と応用2024

    • 著者名/発表者名
      内田 紀之1・石坂 龍・河北 杏樹・村岡 貴博
    • 学会等名
      日本薬学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ウイルスなどの巨大生体高分子の高効率封入・無毒化を可能にする膜変形リポソーム2024

    • 著者名/発表者名
      内田紀之・笠勇之助・松原輝彦・佐藤智典・安楽泰孝・村岡貴博
    • 学会等名
      日本化学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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