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2016 年度 実施状況報告書

抗原・アジュバント複合化ナノ粒子を用いた経皮ワクチンシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K08108
研究機関日本大学

研究代表者

藤井 まき子  日本大学, 薬学部, 教授 (50199296)

研究分担者 田口 博之  日本大学, 薬学部, 准教授 (60236403)
橋崎 要  日本大学, 薬学部, 准教授 (60318459)
渡辺 善照  昭和薬科大学, 薬学部, 教授 (70175131) [辞退]
小泉 直也  昭和薬科大学, 薬学部, 講師 (80433845)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード経皮
研究実績の概要

感染の予防にはワクチン投与が重要であるが,原則として注射投与である。近年,経皮ワクチンが注目されているが,抗原は皮膚透過しにくいため,マイクロニードルによる強制的な皮膚内投与が中心で,これは本質的には注射と変わらない。これまでに,脱毛により局所のランゲルハンス細胞が数日間活性化すること,ナノ粒子を経皮適用すると脱毛直後に適用した場合,毛包に蓄積しやすいことを見出している。このような現象を利用し,最適なナノ粒子を設計し,毛包をターゲットとしたワクチン製剤の開発を試みる。
これまで,水系基剤にOVAを溶解し,アジュバントの酸化ナノチタンに吸着させていたが,皮膚の表面自由エネルギーや基剤の表面張力の関係から,水系基剤より表面張力の低い油系基剤の有用性が示唆されたので,油系製剤の開発を試みた。抗原タンパクは親水性であり,油系基剤には均一に配合することは難しい。流動パラフィンとレシチンを用いた逆紐状ミセルにFITC標識デキストリン(分子量4000,FD4)の添加を試みたところ,安定なゲル状製剤が得られた。蛍光標識OVAを用いて皮膚移行性を評価したところ,水溶液に比べ,移行性に改善が見られた(特許出願)。ヘアレスマウスを用いた感作性実験をアジュバントとしてトールライクレセプターに作用するCpGを併用して行った。2週間毎3回適用後のOVA特異的IgG濃度は統計的には有意であるが,わずかな上昇しか認められなかった。OVA配合濃度が低いことが原因の一つと考えられ,今後,処方の改良を行う予定である。

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

前年度の結果より,油の粘性,表面張力により皮膚への侵入が異なることが明らかとなり,外用剤として使用前例があるものとして,軽質流動パラフィン(LP)やミリスチン酸イソプロピル(IPM)が適していると考えられた。そこで,LP,IPMを用いたレシチン逆紐状ミセルへのOVAの添加を試みた。抗原タンパクは親水性でLPのような油に配合することは難しいが,極性物質として添加する水にOVAを溶解し,添加したところ,IPMでは分離が起こり,安定な製剤は得られなかったが,LPでは種類によるが,安定なゲル状製剤を得ることができた。蛍光標識OVAを配合したゲル状製剤をYucatan micropig皮膚に適用したところ,一部の処方で皮膚にOVAの蛍光が確認され,皮膚移行の可能性が示された。
そこで,ヘアレスマウスを用いたin vivo感作性実験を行った。OVAは十分な感作性がないので,アジュバントの添加が必要であるが,今回はOVAと同様,水相に配合できるCpGを用いることとした。麻酔下,シアノアクリレートを用いて脱毛を行った後,試料を塗布した。コントロールは,脱毛のみを行った。2週毎に3回適用後,血漿中OVA特異的IgG濃度をELISA法にて測定したところ,コントロールに比べて有意ではあるが,わずかな上昇しか見られなかった。この原因として,製剤に添加できる水相量が限られるため,製剤中のOVA濃度が十分高くないこと,また,適用面積を1cm2程度としたので,皮膚移行量が少ないことが考えられる。現在,OVA添加濃度を高めたゲル状製剤の処方設計について検討中である。

今後の研究の推進方策

製剤の処方設計を行うことにより,より高濃度のOVAを配合でき,なおかつ,安定性に優れたゲル状の製剤の開発を行う。レシチン逆紐状ミセルは,極性物質の種類により相状態の安定性が異なるため,水のみでなく,他の極性物質の併用とOVAの添加濃度および安定性の検討を行う。蛍光標識OVAによる皮膚移行性の確認の後,ヘアレスマウスを用いた感作性試験を行う。その際には適用面積を大きくすることも検討する。また,アジュバントのCpGはOVAと同様に水相に配合できるが,その結果,安定に配合できるOVA量が低下するため,他のタイプのアジュバントについても検討する。

次年度使用額が生じた理由

28年度はほぼ計画通りに研究が進行した。予算は繰り越しがあるが,これは3月中旬から行う予定の感作性試験が動物飼育状況等の都合により4月初旬になったため,動物などの購入を29年度としたためである。29年度の研究は計画通りに進める予定であるので,29年度の経費は当初の申請通りとした。

次年度使用額の使用計画

すでに28年度計画の遅れている部分は実施済みであり,29年度の研究は計画通りに進める予定であるので,29年度の経費は当初の申請通りとした。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2016 その他

すべて 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [備考] 科学研究補助金 CaseStudy27

    • URL

      https://www.pha.nihon-u.ac.jp/research/about/activity/case-study27/

  • [産業財産権] ゲル状組成物及びゲル状組成物の製造方法2016

    • 発明者名
      橋崎 要,藤井まき子
    • 権利者名
      日本大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2016-148418
    • 出願年月日
      2016-07-28

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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