mRNA内包ナノミセルを用いた抗アポトーシス因子導入システムの開発とその治療応用

• 研究課題/領域番号: 25882011
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生体医工学・生体材料学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 内田 智士 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20710726)
• 研究期間 (年度): 2013-08-30 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013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: mRNA導入 / 高分子ナノミセル / 遺伝子治療 / 抗アポトーシス因子 / 劇症肝炎 / ハイドロダイナミクス法 / 非ウイルス性キャリア / mRNAデリバリー / アポトーシス関連疾患

研究成果の概要

劇症肝炎、脳梗塞、心筋梗塞など様々な難治性疾患に過剰な細胞死が深く関わっている。遺伝子治療を用いることで、細胞死を抑制する因子を生体へ持続的に供給することが可能である。従来、遺伝子治療ではDNAの導入が行われてきたが、本研究ではより安全性の高い方法であるメッセンジャーRNA (mRNA)導入を用いて、細胞死を抑制する治療を行った。劇症肝炎モデルマウスを用いた実験で、mRNA導入がDNA導入と比べて高い治療効果を示したことから、本治療戦略の有効性が示された。

研究成果

• [雑誌論文] A tadpole-shaped gene carrier with distinct phase segregation in a ternary polymeric micelle (2015)
  • 著者名/発表者名: Chen Q, Osada K, Pennisi M, Uchida S, Tockary TA, Dirisala A, Li Y, Takeda KM, Oniyanagi S, Itaka K, Kataoka K
  • 雑誌名: Soft Matter 巻: 11 号: 14 ページ: 2718-2722
  • DOI: 10.1039/c4sm02850c
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Intrathecal injection of a therapeutic gene-containing polyplex to treat spinal cord injury. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa K, Uchida S, Ogata T, Tanaka S, Kataoka K, Itaka K.
  • 雑誌名: J Control Release 巻: 197 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1016/j.jconrel.2014.10.027
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An injectable spheroid system with genetic modification for cell transplantation therapy (2014)
  • 著者名/発表者名: Uchida S, ltaka K, Nomoto T, Endo T, Matsumoto Y, Ishii T, Kataoka K
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 35(8) 号: 8 ページ: 2499-506
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2013.12.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimized rod length of polyplex micelles for maximizing transfection efficiency and their performance in systemic gene therapy against stroma-rich pancreatic tumors (2014)
  • 著者名/発表者名: Dirisala A, Osada K, Chen Q, Tockary TA, Machitani K, Osawa S, Liu X, Ishii T, Miyata K, Oba M, Uchida S, Itaka K, Kataoka K
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 35(20) 号: 20 ページ: 5359-5368
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2014.03.037
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Muscle-targeted hydrodynamic gene introduction of insulin-like growth factor-1 using polyplex nanomicelle to treat peripheral nerve injury. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nagata K, Itaka K, Baba M, Uchida S, Ishii T, Kataoka K.
  • 雑誌名: J Control Release 巻: 183C ページ: 27-34
  • DOI: 10.1016/j.jconrel.2014.03.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Targeted gene delivery by polyplex micelles with crowded PEG palisade and cRGD moiety for systemic treatment of pancreatic tumors (2014)
  • 著者名/発表者名: Z. Ge, Q. Chen, K. Osada, X. Liu, T. A. Tockary, S. Uchida, A. Dirisala, T. Ishii, T. Nomoto, K. Toh, Y. Matsumoto, M. Oba, M. R. Kano, K. Itaka, K. Kataoka
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 35 号: 10 ページ: 3416-3426
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2013.12.086
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tethered PEG Crowdedness Determining Shape and Blood Circulation Profile of Polyplex Micelle Gene Carriers (2013)
  • 著者名/発表者名: Theofilus A. Tockary, Kensuke Osada, Qixian Chen, Kaori Machitani, Anjaneyulu Dirisala, Satoshi Uchida, Takahiro Nomoto, Kazuko Toh, Yu Matsumoto, Keiji Itaka, Koji Nitta, Kuniaki Nagayama, and Kazunori Kataoka
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 46 号: 16 ページ: 6585-6592
  • DOI: 10.1021/ma401093z
  • 査読あり
• [学会発表] スフェロイド細胞移植と遺伝子導入の融合システム開発と脊髄損傷治療への応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 内田 智士, 位髙 啓史, 早川 謙太郎, 緒方 徹, 片岡 一則
  • 学会等名: 第36回日本バイオマテリアル学会
  • 発表場所: タワーホール船堀, 東京
  • 年月日: 2014-11-18
• [学会発表] 非ウイルス性遺伝子導入とスフェロイド細胞移植の融合システムを用いた脊髄損傷治療 (2014)
  • 著者名/発表者名: 内田 智士, 位髙 啓史, 早川 謙太郎, 緒方 徹, 片岡 一則
  • 学会等名: アンチセンス・遺伝子・デリバリーシンポジウム2014
  • 発表場所: 東京医科歯科大学, 東京
  • 年月日: 2014-09-09
• [学会発表] mRNA投与による生体内での細胞アポトーシスシグナル制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 内田 智士, 松井 秋倫, 石井 武彦, 位髙 啓史, 片岡 一則
  • 学会等名: 第30回日本DDS学会学術集会
  • 発表場所: 慶應義塾大学, 東京
  • 年月日: 2014-07-30
• [学会発表] Treatment of spinal cord injury by transplantation of BDNF-transfected mesenchymal stem cell spheroids. (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Uchida, K. Itaka, K. Hayakawa, T. Ogata, K. Kataoka
  • 学会等名: 17th Annual Meeting of American Society of Gene & Cell Therapy (ASGCT)
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 2014-05-22
• [学会発表] BDNF遺伝子導入3次元スフェロイド細胞移植による脊髄損傷治療
  • 著者名/発表者名: 内田智士、早川謙太郎、緒方徹、片岡一則、位高啓史
  • 学会等名: 第13回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 国立京都国際会館、京都
• [学会発表] 3次元スフェロイド培養と非ウイルス性遺伝子ベクターを組み合わせた新規細胞移植システムの開発
  • 著者名/発表者名: 内田智士、位高啓史、遠藤泰輔、柳原歌代子、野本貴大、石井武彦、松本有、片岡一則
  • 学会等名: 第35回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀、東京
• [学会発表] Hydrodynamic delivery of mRNA to mouse liver using polyplex nano micelle.
  • 著者名/発表者名: S. Uchida, K. Itaka, K. Kataoka
  • 学会等名: FIRST合同国際シンポジウム 難治がんを克服する―次世代の診断、治療が描く未来 Overcoming Intractable Cancer- a new path to the future
  • 発表場所: 東京大学、東京
• [図書] Nanoparticles in the lung: environmental exposure and drug delivery (Drug and gene delivery in the lungs) (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Uchida, K. Itaka, K. Kataoka
  • 総ページ数: 403
  • 出版者: CRC press, Taylor & Francis Group (Florida, USA)
• [備考] 東京大学大学院工学系研究科片岡一則研究室ホームページ
  • URL: http://www.bmw.t.u-tokyo.ac.jp/member/suchida.html
• [産業財産権] タンパク質発現を向上させる方法およびタンパク質発現用組成物 (2014)
  • 発明者名: 位髙啓史, 片岡一則, 池上賢, 内田智士, 他2名
  • 権利者名: 一般社団法人医療産業イノベーション機構
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-090634
  • 出願年月日: 2014-04-24
• [産業財産権] ｍＲＮＡ送達用組成物 (2014)
  • 発明者名: 片岡一則、位高啓史、石井武彦、内田寛邦、内田智士、馬場美雪
  • 権利者名: 一般社団法人医療産業イノベーション機構
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-02-12
  • 外国