皮下動態制御可能なインスリン分子マシンの開発とハイブリッド人工膵臓への展開

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K08202
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理系薬学
• 研究機関: 城西大学
• 研究代表者: 江川 祐哉 城西大学, 薬学部, 准教授 (90400267)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: フェニルボロン酸 / インスリン / 血糖値 / 交互累積膜 / 糖鎖 / DDS / 分子マシン

研究成果の概要

本研究では血糖降下作用を持つフェニルボロン酸修飾インスリン(PBA-Ins)を調製し，PBAと細胞表面糖鎖との結合を利用して，PBA-Insの薬物動態を制御することを試みた。糖鎖のモデルには，PBAと結合するポリビニルアルコール(pVA)を用いた。pVAをコートした水晶振動子ミクロバランス法(QCM)の電極をPBA-Ins溶液に浸すと，PBA-Insが吸着することが確認された。また，PBA-InsがPBAを複数持つことから，pVAとPBA-Insによる交互累積膜を調製することもできた。さらに，電極上に吸着したPBA-Insは，フルクトースの共存により脱着することが確認された。

自由記述の分野

物理化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では細胞表面モデルとして用いたpVA上でPBA-Insを吸着，脱着させることに成功した。このPBA-Insを皮下組織に投与した場合，PBA-Insは皮下組織の脂肪細胞などの糖鎖と結合すると予想される。ここに糖類を追加することにより，PBA-Insを脱着させ，血中に送り込むことができると考えられる。すなわち，PBA修飾薬物は糖類の有無により，行き先をコントロールできる分子マシン製剤になる可能性を持ち，その動作原理を本研究で構築できたといえる。