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Preferential on-tumor expression of sticky interleukin-12 for safe local and systemic cancer immunotherapy

研究課題

研究課題/領域番号 23K11841
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90110:生体医工学関連
研究機関公益財団法人川崎市産業振興財団(ナノ医療イノベーションセンター)

研究代表者

ディリサラ アンジャネユル  公益財団法人川崎市産業振興財団(ナノ医療イノベーションセンター), ナノ医療イノベーションセンター, 主任研究員 (70794353)

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: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2024年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードSinusoidal blockade / Cytokine therapy / Liver toxicity / Tumor immunotherapy / Interleukin-12 / Messenger RNA / Lipid nanoparticle
研究開始時の研究の概要

This study aims to (i) avoid off-target liver expression and prolong intratumoral retention of IL-12, (ii) identify predominantly transfected cell fractions in the liver and tumor upon mRNA-LNP treatment before and after PEG coating, (iii) exploit tumor-selective IL-12-lumican in synergy with ICPI therapies to develop a cure for intractable superficial (e.g., melanoma) and deep (e.g., pancreatic cancer) cold solid tumors without systemic toxicity.

研究実績の概要

To avoid severe liver toxicity of lipid nanoparticle (LNP) loaded with mRNA encoding toxic payloads, we selectively stealth-coat the liver sinusoids with PEG to suppress the LNP capture by the liver. Our strategy dramatically suppressed the hepatic expression of luminescent protein and maintained high tumor-to-liver protein expression efficiency upon direct intratumoral injection of mRNA-loaded LNP. Currently, we are heading to apply our liver stealth coating strategy to avoid the liver accumulation of LNP while predominantly expressing the same toxic protein selectively and preferentially in the tumor for effective immunotherapy.

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

We successfully decreased the model luminescent protein expression from messenger RNA-loaded lipid nanoparticles in the liver by in situ stealth coating to liver sinusoids. On the contrary, our technology maintained similar protein expression in the tumor with and without liver sinusoidal stealth coating. Now, we are extending this technology to stop the liver accumulation of lipid nanoparticles loaded with mRNA encoding toxic proteins to alleviate the liver damage from toxic proteins expressed from mRNA.

今後の研究の推進方策

1.A single-chain mRNA encoding interleukin-12 (combining p35 and p40 subunits) will be designed as a model mRNA encoding toxic payload.
2. Quantification of IL12 expression in tumor and liver after and before liver sinusoidal stealth coating.
3.Blood chemistry analysis before and after intravenous administration of liver sinusoidal stealth coating agent and intratumoral injection of lipid nanoparticle encapsulated mRNA encoding IL12.
4.Antitumoral activity of IL12 mRNA-loaded lipid nanoparticle with and without liver sinusoidal coating.

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 10件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Nanoarchitectonics of mesoporous carbon spheres by tuning the weight ratio of PEG-PCL block copolymer as template and phenol as carbon source towards supercapacitor applications2024

    • 著者名/発表者名
      Murugan M.、Dineshkumar G.、Dirisala Anjaneyulu、Jegadeesan P.、Ganesan M.、Amirthapandian S.、Sivanantham M.
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science: Materials in Electronics

      巻: 35 号: 3 ページ: 206-206

    • DOI

      10.1007/s10854-023-11872-y

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Oligosarcosine Conjugation of Arginine-Rich Peptides Improves the Intracellular Delivery of Peptide/pDNA Complexes2023

    • 著者名/発表者名
      Yokoo Hidetomo、Dirisala Anjaneyulu、Uchida Satoshi、Oba Makoto
    • 雑誌名

      ACS Biomaterials Science & Engineering

      巻: 10 号: 2 ページ: 890-896

    • DOI

      10.1021/acsbiomaterials.3c01542

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Acidic pH-Triggered Release of Doxorubicin from Ligand-Decorated Polymeric Micelles Potentiates Efficacy against Cancer Cells2023

    • 著者名/発表者名
      Maitra Roy Sayoni、Barman Sourav、Kishore Purvi、Chatterjee Bhaskar、Bag Pousali、Ghatak Tapas、Basu Arnab、Ghosh Surya K.、Dirisala Anjaneyulu、Sarkar Ankan Kumar、Khan Ali Hossain、Ghosh Dastidar Somasish、Maity Amit Ranjan
    • 雑誌名

      ACS Applied Nano Materials

      巻: 6 号: 20 ページ: 18988-18998

    • DOI

      10.1021/acsanm.3c03481

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Editorial: Delivery systems in biologics-based therapeutics2023

    • 著者名/発表者名
      Dirisala Anjaneyulu、Li Junjie、Gonzalez-Carter Daniel、Wang Zheng
    • 雑誌名

      Frontiers in Bioengineering and Biotechnology

      巻: 11 ページ: 1274210-1274210

    • DOI

      10.3389/fbioe.2023.1274210

    • 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] pH-responsive polyzwitterion covered nanocarriers for DNA delivery2023

    • 著者名/発表者名
      X. Shen, A. Dirisala, M. Toyoda, Y. Xiao, H. Guo, Y. Honda, T. Nomoto, H. Takemoto, Y. Miura, N. Nishiyama
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release

      巻: 360 ページ: 928-939

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2023.07.038

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Multiple Carbon Morphologies Derived from Polyion Complex-Based Double Hydrophilic Block Copolymers as Templates and Phenol as a Carbon Precursor2023

    • 著者名/発表者名
      Sivanantham M.、Senthamaraikannan Ramsankar、Dirisala Anjaneyulu、Ghosh Chanchal、Ray Debes、Tewari Chetna、Padamati Ramesh、Choudhury Soumyadip、Jung Yong Chae
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 39 号: 31 ページ: 10756-10768

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.2c03364

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Stealth and pseudo-stealth nanocarriers2023

    • 著者名/発表者名
      Wen Panyue、Ke Wendong、Dirisala Anjaneyulu、Toh Kazuko、Tanaka Masaru、Li Junjie
    • 雑誌名

      Advanced Drug Delivery Reviews

      巻: 198 ページ: 114895-114895

    • DOI

      10.1016/j.addr.2023.114895

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Overcoming the barriers of nuclear-targeted drug delivery using nanomedicine-based strategies for enhanced anticancer therapy2023

    • 著者名/発表者名
      Roy Sayoni Maitra、Garg Vrinda、Sivaraman Sushmitha Pedugu、Barman Sourav、Ghosh Chitrita、Bag Pousali、Mohanasundaram Palanivelmurugan、Maji Partha Sona、Basu Arnab、Dirisala Anjaneyulu、Ghosh Surya K.、Maity Amit Ranjan
    • 雑誌名

      Journal of Drug Delivery Science and Technology

      巻: 83 ページ: 104408-104408

    • DOI

      10.1016/j.jddst.2023.104408

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Deciphering the Structural and Functional Properties of ABC-F ATPases2023

    • 著者名/発表者名
      Saha Chiranjeet, Saha Sujata, Chakraborty Asmita, Dirisala Anjaneyulu, Ranjan Maity Amit, Bhowmik Priyanka, Sikder Kunal, Chakraborti Soumyananda, Basu Arnab
    • 雑誌名

      Infectious Diseases Diagnosis & Treatment

      巻: 7 号: 3 ページ: 2577-2577

    • DOI

      10.29011/2577-1515.100225

    • 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] Curcumin and Colistin are Synergistic in Inhibiting the Growth and Biofilm Formation of Pseudomonas aeruginosa Isolated from Environmental Sample2023

    • 著者名/発表者名
      Modi Barkha, Bahadur Sabarne, Bhowmik Priyanka, Chakraborti Soumyananda, Dirisala Anjaneyulu, Khan Hossain Ali, Ghosh Abhrajyoti, Mondal Sangita, Ranjan Maity Amit, Basu Arnab
    • 雑誌名

      Infectious Diseases Diagnosis & Treatment

      巻: 7 号: 2 ページ: 2577-2577

    • DOI

      10.29011/2577-1515.100218

    • 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
  • [学会発表] Selective and transient stealth coating of liver scavenger wall enables retargeting of nanomedicines2023

    • 著者名/発表者名
      Dirisala Anjaneyulu、Uchida Satoshi、Kataoka Kazunori
    • 学会等名
      14th ISAJ Annual Symposium on Integrated Science For a Sustainable Society
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Transient stealth coating of liver scavenger sinusoidal wall enables retargeting of nanomedicines2023

    • 著者名/発表者名
      Dirisala Anjaneyulu、Uchida Satoshi、Kataoka Kazunori
    • 学会等名
      29th International conference on processing and fabrication of advanced materials
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 脂質ナノ小胞を脾臓に標的化する方法およびそのための組成物2023

    • 発明者名
      Uchida et al.
    • 権利者名
      Uchida et al.
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2023
    • 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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