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2015 年度 実績報告書

神経細胞を標的としたmRNA送達システム確立と難治神経疾患・外傷治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 15H03017
研究機関東京大学

研究代表者

位高 啓史  東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任准教授 (60292926)

研究分担者 緒方 徹  国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 障害者健康増進・スポーツ科学支援センター, センター長 (00392192)
小牧 裕司  公益財団法人実験動物中央研究所, 実験動物研究部, 研究員 (10548499)
筑田 博隆  東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (30345219)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードmRNA / 送達システム / 神経疾患 / 脊髄損傷
研究実績の概要

本研究は,難治性の神経疾患・外傷に応用可能なmRNA送達システムの開発および疾患モデル動物を用いた治療実験を行う計画である.キャリアを構成するポリマー分子設計最適化,搭載するmRNAのタンパク発現効率最大化,脊髄組織深層を標的とするためのレーザー照射の応用など,化学・物理学・生物学が広く融合した集学的アプローチを計画する.目標とする病態を脊髄損傷および神経原性疾患に設定し,治療実験結果に基づいて,mRNA送達システムの確立,POC取得を目標とする.初年度である平成27年度は,神経細胞・組織を標的としたmRNA送達を可能とする調製条件,投与条件の検討を行った.具体的には以下の項目について成果を得た.
1. mRNAの免疫原性を抑制するmRNA修飾条件の検討:核酸のメチル化,チオール化など種々の修飾を加えることにより,mRNAからの炎症惹起は制御されるが,標的細胞,投与法,核酸配列などによってその効果が著明に異なることを見出し,適応毎の条件最適化が重要であることを示した.
2. 脊髄へのmRNA投与におけるフォトメカニカル波の条件最適化:mRNAを脊髄実質内投与またはくも膜下腔投与し,フォトメカニカル波照射による発現増強効果をレポータータンパクを用いて評価した.当初計画した黒色天然ゴムを用いた局所照射で一定の効果は観察されたが,さらに光ファイバーを用いたピンポイント照射によって有意な効果が得られることが分かり,条件を詳細に検討した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

mRNA送達システムの構成要素であるmRNA,キャリア,フォトメカニカル波それぞれにおいて,基礎的な検討は順調に進んだ.平成27年度中から脊髄損傷その他疾患モデル動物への投与実験を既に開始しており,今後本格化する予定である.

今後の研究の推進方策

脊髄損傷モデル動物を初めとした疾患外傷モデルの治療実験を鋭意進める.キャリア調製,動物実験など実験項目は複数施設を横断して行うことになるので,緊密な情報共有,連携体制の構築を常に心がける.

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Messenger RNA delivery of a cartilage-anabolic transcription factor as a disease-modifying strategy for osteoarthritis treatment2016

    • 著者名/発表者名
      Aini H, Itaka K, Fujisawa A, Uchida H, Uchida S, Fukushima S, Kataoka K, Saito T, Chung U, Ohba S.
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 6 ページ: 18743

    • DOI

      doi:10.1038/srep18743

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Systemic delivery of messenger RNA for the treatment of pancreatic cancer using polyplex nanomicelles with a cholesterol moiety2016

    • 著者名/発表者名
      Uchida S, Kinoh H, Ishii T, Matsui A, Tockary TA, Takeda KM, Uchida H, Osada K, Itaka K, Kataoka K.
    • 雑誌名

      Biomaterials

      巻: 82 ページ: 221-228

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2015.12.031

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthetic Polyamines to Regulate mRNA Translation through the Preservative Binding of Eukaryotic Initiation Factor 4E to the Cap Structure.2016

    • 著者名/発表者名
      Uchida H, Itaka K, Uchida S, Ishii T, Suma T, Miyata K, Oba M, Nishiyama N, Kataoka K.
    • 雑誌名

      J Am Chem Soc

      巻: 138 ページ: 1478-1481

    • DOI

      10.1021/jacs.5b11726

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Introduction to Special Issue: A New Paradigm of Gene Therapy2016

    • 著者名/発表者名
      Itaka K
    • 雑誌名

      Pharmaceutics

      巻: 8 ページ: 1

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics8010001 Editorial

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Screening of mRNA Chemical Modification to Maximize Protein Expression with Reduced Immunogenicity2015

    • 著者名/発表者名
      Uchida S, Kataoka K, Itaka K
    • 雑誌名

      Pharmaceutics

      巻: 23 ページ: 137-151

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics7030137

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Messenger RNA-based therapeutics for the treatment of apoptosis-associated diseases.2015

    • 著者名/発表者名
      Matsui A, Uchida S, Ishii T, Itaka K, Kataoka K.
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 5 ページ: 15810

    • DOI

      10.1038/srep15810

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ナノDDSの再生医療への展開:mRNAデリバリーによる生体内細胞制御2015

    • 著者名/発表者名
      位髙啓史,片岡一則
    • 雑誌名

      細胞工学

      巻: 34 ページ: 946-951

  • [学会発表] 転写因子mRNAの関節内投与による変形性関節症治療2015

    • 著者名/発表者名
      位髙啓史,Hailati Aini, 内田寛邦,内田智士,鄭雄一,大庭伸介,片岡一則
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会 第1回年会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-12-01
  • [学会発表] A disease-modifying strategy for osteoarthritis treatment by introducing mRNA encoding cartilage-anabolic transcription factor2015

    • 著者名/発表者名
      Keiji Itaka,Hailati Aini, Shinsuke Ohba, Ung-il Chung, Kazunori Kataoka.
    • 学会等名
      3rd International mRNA Health Conference
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      2015-11-14
    • 国際学会
  • [学会発表] メッセンジャーRNAデリバリーによる運動感覚機能再建2015

    • 著者名/発表者名
      位髙啓史,片岡一則
    • 学会等名
      日本化学会,第5回CSJ化学フェスタ2015
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2015-10-13
    • 招待講演
  • [学会発表] 新しいバイオ医薬品としてのmRNA2015

    • 著者名/発表者名
      位髙啓史
    • 学会等名
      GE Life Sciences Day 2015
    • 発表場所
      パシフィコ横浜会議センター(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2015-07-24
    • 招待講演
  • [学会発表] メッセンジャーRNAを用いた新しい遺伝子治療と再生医療への応用2015

    • 著者名/発表者名
      位髙啓史,内田智士,片岡一則
    • 学会等名
      第31回日本DDS学会学術集会
    • 発表場所
      京王プラザホテル(東京都新宿区)
    • 年月日
      2015-07-03
    • 招待講演
  • [学会発表] Treating neurological disorders by in vivo mRNA introduction using polyplex nanomicelles2015

    • 著者名/発表者名
      Keiji Itaka, Miyuki Baba, Hirokuni Uchida, Satoshi Uchida, Kazunori Kataoka
    • 学会等名
      Biomaterials International 2015
    • 発表場所
      Kenting,Taiwan
    • 年月日
      2015-06-04
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 東京大学 片岡研究室

    • URL

      http://www.bmw.t.u-tokyo.ac.jp/member/itaka.html

  • [産業財産権] mRNAを効率よく生体内に送達できるポリイオンコンプレックス並びにこれを用いた関節症の治療薬および治療法2015

    • 発明者名
      位髙啓史,大庭伸介,鄭雄一,片岡一則
    • 権利者名
      位髙啓史
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2015-151564
    • 出願年月日
      2015-07-31

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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