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2018 年度 実績報告書

早期臨床開発を目指した革新的生体膜透過ブースティング技術の確立

研究課題

研究課題/領域番号 16K08211
研究機関神戸学院大学

研究代表者

武田 真莉子  神戸学院大学, 薬学部, 教授 (70257096)

研究分担者 亀井 敬泰  神戸学院大学, 薬学部, 助教 (40637451)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードインスリン / バイオ医薬 / 吸収促進 / 細胞膜透過ペプチド / 難吸収性薬物 / トリプトファン / アルギニン / バイオアベイラビリティ
研究実績の概要

本研究は、難吸収性物質に分類される医薬品候補化合物や既存の薬物(バイオ薬物およびEfflux transporter基質である低分子薬)および薬物担体(ナノ粒子)の経口創薬に有効活用できる生体膜透過デリバリー基盤技術を確立することを目的とした。昨年度までに、CPPsの構成アミノ酸であるアルギニンモノマーが、それ自身でも十分なインスリン消化管吸収促進効果を示すことを見出し、in vivo経口投与実験によりその効果を実証し、特許を出願した。その研究の過程で、CPPsがその作用を発現する際にアルギニンに加えて、鍵となる構成アミノ酸といわれているトリプトファンについても検討を加えた結果、当初予想していた以上に強い吸収促進効果があることが確認された。トリプトファンにおいては、インスリンのみならず、数種のバイオ医薬の消化管吸収性を飛躍的に高めることが動物実験において新規に見出され、この結果を特許に追加することができた。今年度は早期臨床開発の可能性がより高いトリプトファンを対象として、バイオ医薬の消化管吸収促進作用の応用性ならびに安全性について詳細に検討をした。トリプトファンは、インスリン、GLP-1およびExendin-4の消化管吸収を著明に増加させる一方、1)粘膜や細胞傷害性は認められず、2)光学異性体で作用に違いがあり、3)細胞実験ではin vivoの効果が再現できない、4)Tight junctionの開口作用はない、ということを明らかにした。一方、難吸収性低分子に対する研究では、代表的CPPであるD-Penetratinが分子量1,000以下の低膜透過性薬物(ビンクリスチン、メトトレキサート、ザナミビル、リセドロネートおよびメトホルミン)の膜透過性を上昇させることが明らかとなり、その強さは分子量と良く相関する傾向が示された。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 6件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] The University of Texas at Austin(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      The University of Texas at Austin
  • [雑誌論文] Exploration of the Key Factors for Optimizing the in Vivo Oral Delivery of Insulin by Using a Noncovalent Strategy with Cell-Penetrating Peptides2018

    • 著者名/発表者名
      Kamei N, Shigei C, Hasegawa R, Takeda-Morishita M
    • 雑誌名

      Biol Pharm Bull

      巻: 41 ページ: 239-246

    • DOI

      10.1248/bpb.b17-00798

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Combination Strategy with Complexation Hydrogels and Cell-Penetrating Peptides for Oral Delivery of Insulin2018

    • 著者名/発表者名
      Fukuoka Y, Khafagy ES, Goto T, Kamei N, Takayama K, Peppas NA, Takeda-Morishita M
    • 雑誌名

      Biol Pharm Bull

      巻: 41 ページ: 811-814

    • DOI

      10.1248/bpb.b17-00951

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Hydrophobic Amino Acid Tryptophan Shows Promise as a Potential Absorption Enhancer for Oral Delivery of Biopharmaceuticals2018

    • 著者名/発表者名
      Kamei N, Tamiwa H, Miyata M, Haruna Y, Matsumura K, Ogino H, Hirano S, Higashiyama K, Takeda-Morishita M
    • 雑誌名

      Pharmaceutics

      巻: 10 ページ: 182-202

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics10040182

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 膜透過促進戦略に基づくバイオ薬物の経口吸収改善2019

    • 著者名/発表者名
      亀井敬泰, 武田真莉子
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 招待講演
  • [学会発表] バイオ医薬の経口製剤化・脳標的化にチャレンジするDDS研究最前線2019

    • 著者名/発表者名
      武田真莉子
    • 学会等名
      神戸ポートアイランド創薬フォーラム
    • 招待講演
  • [学会発表] Drug delivery and pharmaceutical technology: Recent advances in DDS research on the key molecule "cell- penetrating peptides" that controls the kinetics of the next- generation drug "biopharmaceuticals"2018

    • 著者名/発表者名
      Takeda-Morishita M, Kamei N
    • 学会等名
      International Conference on Applied Pharmaceutical Sciences
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Potential of hydrophobic amino acid tryptophan as an absorption enhancer for the oral delivery of biopharmaceutics2018

    • 著者名/発表者名
      Kamei N, Tamiwa H, Miyata M, Takeda-Morishita M
    • 学会等名
      The 45th Annual Meeting and Exposition, the Controlled Release Society
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] バイオ医薬の動態を制御するキー分子“細胞膜透過ペプチド”のDDSフロンティア研究2018

    • 著者名/発表者名
      武田真莉子
    • 学会等名
      薬物動態懇話会4月例会
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞膜透過ペプチド併用経鼻投与によるレプチンの全身および脳送達と肥満治療効果2018

    • 著者名/発表者名
      加藤雅大, 有銘兼史, 野々村杏奈, 藤原由衣, 湯浅瑛代, 荻野秀侑, 平野聖怜奈, Khafagy El-S, 亀井敬泰, 武田真莉子
    • 学会等名
      第24回創剤フォーラム若手研究会
  • [学会発表] トリプトファン併用投与によるバイオ薬物の消化管吸収改善効果の評価2018

    • 著者名/発表者名
      春名裕太, 宮田真里, 松村康耀, 民輪英之, 亀井敬泰, 武田真莉子
    • 学会等名
      第24回創剤フォーラム若手研究会
  • [学会発表] 膜透過促進機能を搭載したpH応答性ハイドロゲルによるインスリン経口送達システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      東山和広, 山本万由, 亀井敬泰, Peppas NA, 武田真莉子
    • 学会等名
      日本薬剤学会第33年会
  • [学会発表] レプチンの全身吸収および脳移行性を高める細胞膜透過ペプチド併用経鼻投与法の有用性評価2018

    • 著者名/発表者名
      藤原由衣, 奥村遥, 湯浅瑛代, 亀井敬泰, 武田真莉子
    • 学会等名
      日本薬剤学会第33年会
  • [学会発表] レプチンおよび細胞膜透過ペプチドの繰り返し経鼻投与による肥満抑制効果の検証2018

    • 著者名/発表者名
      加藤雅大, 有銘兼史, 野々村杏奈, 荻野秀侑, 平野聖怜奈, 藤原由衣, 湯浅瑛代, Khafagy El-S, 亀井敬泰, 武田真莉子
    • 学会等名
      日本薬剤学会第33年会
  • [学会発表] 難吸収性低分子薬物の膜透過性改善における細胞膜透過ペプチド併用戦略の有用性評価2018

    • 著者名/発表者名
      金岡将平, 小出夢子, 亀井敬泰, 武田真莉子
    • 学会等名
      日本薬剤学会第33年会
  • [学会発表] 糖尿病治療薬開発を推進するDDSの最新の話題2018

    • 著者名/発表者名
      武田真莉子
    • 学会等名
      第79回大阪薬科大学公開教育講座
    • 招待講演
  • [備考] 神戸学院大学薬学部 薬物送達システム学研究室

    • URL

      http://www.pharm.kobegakuin.ac.jp/~dds/index.html

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公開日: 2019-12-27  

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