| 研究課題/領域番号 |
14J10621
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
末吉 大輝 東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| キーワード | ドラッグデリバリーシステム / バイオマテリアル / ポリイオンコンプレックス / タンパク質デリバリー / ナノリアクター |
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| 研究実績の概要 |
当該年度では、前年度に着手した生体内の流動環境下においてナノリアクターとして機能する酵素封入PIC型ベシクル (L-アスパラギナーゼ(L-ASP)封入PICsome; L-ASP@PICsome) について、機能評価および物性評価を軸にさらなる検討を進めた。
1) 生体内リアクターとしての機能発現についてより詳細に検討するため、L-ASP@PICsomeをマウスに尾静脈投与した後の血漿中の基質濃度について経時的評価を行った。その結果、L-ASP@PICsome投与群ではフリーのL-ASP投与群に比べ基質濃度の低下の持続性が顕著であったことから、L-ASP@PICsomeがフリーのL-ASPよりも血流中で持続的に機能することが示された。
2) これまでナノサイズのベシクル中における封入酵素の局在を評価する手法は確立されていなかった。この局在に関する知見を得るため、蛍光標識化分子の回転挙動に依存した値を示す蛍光異方性測定の適用を検討した。PICsomeに封入された蛍光標識化L-ASPはフリーのそれと比較しうる値を示し、封入後の回転運動の維持が示唆された。このことは封入された酵素が主としてベシクルの内水相中に存在することを支持するものであり、生体内に投与時の免疫応答の回避にとって重要であると考えられる。
3) L-ASPを介したL-アスパラギンの分解はアンモニアの産生を伴うが、この有毒な副生成物を除去する第二の酵素を共に封入することができれば、関連する副作用の効果的な低減に寄与しうると考えられる。このような連鎖的な酵素反応を誘導可能な系の構築を指向し、予備検討として別々の蛍光色素で標識化した異なる２種類の酵素のPICsomeへの共封入を試みた。得られた粒子に対し蛍光相互相関分光法による評価を行った結果、両色素の一定割合での共局在が見られ、両者が共封入されたベシクルの存在が示唆された。
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| 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
前年度より開発を進めている生体内流動環境下で機能する酵素封入PIC型ナノリアクターについて、機能・物性評価の面で新たな手法を適用しつつ重要な知見を得ることができた。さらに、より発展的な系として連鎖的な酵素反応を誘導可能な系の構築に取り組み、次年度に向けた基盤を固めることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
連鎖反応を誘導可能な複数種類の酵素を封入したPICsomeについて、共封入効率等の定量的な評価を行い、調製条件の最適化を検討する。さらにin vitroでの基質変換効率に関する評価を行い、マウスを用いたin vivoにおける機能評価を試みる。
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