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2018 年度 実績報告書

疾患リピドームの正常化を促す超分子医薬の創発と慢性的脂質異常症治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16H05910
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

田村 篤志  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 准教授 (80631150)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワードシクロデキストリン / ポリロタキサン / コレステロール / 動脈硬化症 / マクロファージ / 炎症
研究実績の概要

前年度までの研究で、ポリロタキサンはプラーク形成に関与するマクロファージの炎症応答を効果的に抑制するという想定外の結果を得た。このようなポリロタキサンの抗炎症作用は動脈硬化症の予防・治療において非常に有望な作用であるものの、その作用機序は未解明である。平成30年度はポリロタキサンの抗炎症作用のメカニズムに関する評価を継続するとともに、マクロファージへのターゲティングを可能とする分子設計について検討を行った。
マクロファージはマンノースレセプター(CD206)が高発現していることから、CD206を認識するマンノース修飾ポリロタキサン(Man-PRX)の合成を行った。Man-PRXはこれまでの検討で用いてきた2-hydroxyethoxy ethyl基修飾ポリロタキサン(HEE-PRX)と比較して、CD206陽性細胞への取り込みが約3倍向上した。一方、CD206を発現していない細胞に対する取り込みはHEE-PRXとMen-PRXの間で有意な差はなかった。また、Man-PRXのマクロファージへの取り込みにはCD206発現量が影響することを明らかにした。以上より、Man-PRXはCD206を発現するマクロファージ等への取り込み選択制が高い設計であると考えられる。
また、ポリロタキサンの抗炎症作用についてはHEE-PRXを用いて評価を行った。HEE-PRXを作用させたRAW264.7細胞中のステロール量を評価した結果、コレステロールの減少、ならびにLanosterolの大幅な増加が認められた。本結果は、ポリロタキサンによって細胞内のコレステロールの減少した結果、細胞のコレステロール生合成が活性化されためであると考えられる。近年、コレステロール前駆体や酸化体が炎症と関与することが報告されており、ステロール量の変化が抗炎症作用につながったという可能性も考えられる。

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

本年度の研究を通じて、ポリロタキサンによる抗炎症作用の機序について、おおよその作用機構を明らかにするとともに、マクロファージへのポリロタキサンの取り込みを向上させるための分子設計を確立した。想定外の結果が得られたことから、当初予定したいた実験内容とは異なる部分もあるものの、ポリロタキサンによる動脈硬化症予防・治療という観点でみると、当初の計画以上に研究が進んでいると評価することができる。

今後の研究の推進方策

平成30年度までの研究により、マクロファージを標的とした分子設計を確立するとともに、抗炎症作用の機序の一端を明らかにした。これらの結果をもとに、今後はin vivoでの評価を進めるとともに、作用機序に関してより詳細な解析を実施する。以上の評価を通じて、ポリロタキサンによる動脈硬化症の予防・治療の可能性を明らかにする。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Intracellularly Degradable Polyrotaxanes for Therapeutic Applications2019

    • 著者名/発表者名
      Tamura Atsushi
    • 雑誌名

      YAKUGAKU ZASSHI

      巻: 139 ページ: 143~155

    • DOI

      10.1248/yakushi.18-00168-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Design of supramolecular polymers for modulating intracellular lipids and their therapeutic applications2019

    • 著者名/発表者名
      Tamura Atsushi
    • 雑誌名

      Drug Delivery System

      巻: 34 ページ: 62~63

    • DOI

      10.2745/dds.34.62

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mannosylated Polyrotaxanes for Increasing Cellular Uptake Efficiency in Macrophages through Receptor-Mediated Endocytosis2019

    • 著者名/発表者名
      Shibaguchi Kai、Tamura Atsushi、Terauchi Masahiko、Matsumura Mitsuaki、Miura Hiroyuki、Yui Nobuhiko
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 24 ページ: 439~439

    • DOI

      10.3390/molecules24030439

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Scavenger Receptor A-Mediated Targeting of Carboxylated Polyrotaxanes to Macrophages and the Impacts of Supramolecular Structure2018

    • 著者名/発表者名
      Matsui Hideto、Tamura Atsushi、Osawa Mamoru、Tonegawa Asato、Arisaka Yoshinori、Matsumura Mitsuaki、Miura Hiroyuki、Yui Nobuhiko
    • 雑誌名

      Macromolecular Bioscience

      巻: 18 ページ: 1800059~1800059

    • DOI

      10.1002/mabi.201800059

    • 査読あり
  • [雑誌論文] pH-Responsive Coacervate Droplets Formed from Acid-Labile Methylated Polyrotaxanes as an Injectable Protein Carrier2018

    • 著者名/発表者名
      Nishida Kei、Tamura Atsushi、Yui Nobuhiko
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 19 ページ: 2238~2247

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.8b00301

    • 査読あり
  • [学会発表] オートファジー誘導能を有するミトコンドリアDDSの構築およびオートファジー誘導機構の検証2019

    • 著者名/発表者名
      山田勇磨, 大工原伸之輔, 西田慶, 田村篤志, 由井伸彦, 原島秀吉
    • 学会等名
      日本薬学会 第139年会
  • [学会発表] Acid-degradable coacervates formed from methylated cyclodextrins-threaded polyroaxanes for local protein delivery2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Tamura, Kei Nishida, Nobuhiko Yui
    • 学会等名
      The 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] 炎症抑制を目指したマクロファージ標的指向性マンノース修飾ポリロタキサンの機能評価2018

    • 著者名/発表者名
      柴口塊, 田村篤志, 松村光明, 三浦宏之, 由井伸彦
    • 学会等名
      日本補綴歯科学会 平成30年度東京支部学術大会
  • [学会発表] アシル化ポリロタキサンのナノ組織化挙動と疎水性薬物担体としての機能評価2018

    • 著者名/発表者名
      利根川朝人, 田村篤志, 由井伸彦
    • 学会等名
      第40回日本バイオマテリアル学会大会
  • [学会発表] 細胞内分解性ポリロタキサンによるマクロファージの炎症応答抑制作用2018

    • 著者名/発表者名
      田村篤志, 大橋萌, 早川清雄, 大石由美子, 由井伸彦
    • 学会等名
      第40回日本バイオマテリアル学会大会
  • [学会発表] ドラッグデリバリーシステム:マテリアルの基礎と臨床応用2018

    • 著者名/発表者名
      田村篤志
    • 学会等名
      第40回日本バイオマテリアル学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 疎水性度の異なるアシル基を修飾したポリロタキサンの水中での分散挙動と難溶性薬物の可溶化能2018

    • 著者名/発表者名
      利根川朝人, 田村篤志, 由井伸彦
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
  • [学会発表] マクロファージ標的型リガンド導入ポリロタキサンの構造特性が細胞内取込みへ及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      柴口塊, 田村篤志, 松村光明, 三浦宏之, 由井伸彦
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
  • [学会発表] 超分子ポリマーの分子間相互作用制御による自己組織体形成と医薬応用2018

    • 著者名/発表者名
      田村篤志, 西田 慶, 利根川朝人, 由井伸彦
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
  • [学会発表] Emerging new biological functions of supramolecular polyrotaxanes in autophagy and autophagic cell death2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Tamura, Kei Nishida, Nobuhiko Yui
    • 学会等名
      Controlled Release Society Annual Meeting and Exposition (CRS2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] 薬物キャリアへの応用を目指した疎水化ポリロタキサンの評価2018

    • 著者名/発表者名
      利根川朝人, 田村篤志, 由井伸彦
    • 学会等名
      第47回医用高分子シンポジウム
  • [学会発表] Rational design of polyrotaxanes as a therapeutic agent to metabolic diseases2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Tamura, Nobuhiko Yui
    • 学会等名
      International Conferences on Modern Materials & Technologies 2018 (CIMTEC 2018), 8th Forum on New Materials
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ポリロタキサンによる薬物治療へのアプローチ2018

    • 著者名/発表者名
      田村篤志
    • 学会等名
      第34回日本DDS学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] 疎水性官能基導入によるポリロタキサンの水溶化と会合挙動2018

    • 著者名/発表者名
      利根川朝人, 田村篤志, 由井伸彦
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
  • [学会発表] 腫瘍周辺の酸性環境に応答して薬剤を放出する超分子ポリロタキサン-抗癌剤結合体の設計と機能評価2018

    • 著者名/発表者名
      大澤守, 田村篤志, 由井伸彦
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
  • [図書] シクロデキストリン含有ポリロタキサンのバイオマテリアル応用. 環状高分子の合成と機能発現2018

    • 著者名/発表者名
      田村篤志, 由井伸彦
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [図書] pH応答性ポリロタキサンを用いた医薬システム. 刺激応答性高分子ハンドブック2018

    • 著者名/発表者名
      田村篤志, 由井伸彦
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      エヌティーエス

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公開日: 2021-01-27  

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