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2016 年度 実施状況報告書

脳指向DDSの構築と脳腫瘍治療への展開

研究課題

研究課題/領域番号 16K18862
研究機関長崎大学

研究代表者

渕上 由貴  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 助教 (60736403)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード脳指向DDS / 超音波応答性ナノバブルリポソーム / 遺伝子デリバリー
研究実績の概要

本研究では、超音波応答性ナノバブルリポソームと超音波照射を組み合わせた超音波応答性DDSを基盤として、効率的で安全性の高い脳指向DDSの開発をおこない、低分子薬物や遺伝子の脳送達に寄与する支配因子の解明と安全性に関する影響を明らかにすることを目的とする。
本年度ではナノバブルリポソーム製剤を構築し、その血液脳関門透過のメカニズム解明をおこなった。脳マイクロダイアリシス法を用いた脳内薬物動態解析を通じ、超音波照射強度、超音波照射持続時間、ナノバブルリポソームの投与量が脳送達へ及ぼす影響を評価した。その結果、ナノバブルリポソームの投与量の上昇に伴い、併用した5-FUの脳内濃度は上昇した。このことから、ナノバブルリポソームの投与量、すなわち超音波造影ガスの投与量が脳送達に影響を及ぼすことが示唆された。
そこで次に、超音波造影ガスの投与量が脳への遺伝子デリバリーに及ぼす影響を検討するため、遺伝子とナノバブルリポソーム、カチオン性ポリマーの複合体であるナノバブル複合体を用いて評価をおこなった。以前、我々の研究グループで見出したリポプレックスの膜安定化が可能なsurface charge regulation (SCR) をナノバブル複合体に応用し、超音波造影ガスの封入量を向上させた結果、遺伝子発現量が通常のナノバブル複合体と比較して高くなった。また、ClearT2による組織透明化法を用いて遺伝子発現部位を評価した結果、通常のナノバブル複合体ではほとんど発現は観察されなかったが、SCRにより超音波造影ガスを多く封入したナノバブル複合体では血管上のみならず血管を超えた部位にも発現がみられた。これらの結果から、脳における超音波応答性DDSでは、超音波造影ガスの投与量が脳送達の支配因子の一つである可能性が示された。

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

平成28年度に予定していたナノバブルリポソーム製剤の構築と超音波照射条件の最適化は計画に従って終了し、血液脳関門透過性亢進のメカニズムの検討についても、ほぼ計画通りに実行している。

今後の研究の推進方策

今後、脳における超音波応答性DDSを発展させるため、BBB透過性亢進の持続時間などの詳細なメカニズムを明らかにし、その制御条件を見出す。さらに、疾患モデルマウスを用いた、超音波応答性DDSの有効性の検討を進める予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Ligand peptide-grafted PEGylated liposomes using HER2 targeted peptide-lipid derivatives for targeted delivery in breast cancer cells: The effect of serine-glycine repeated peptides as a spacer2017

    • 著者名/発表者名
      T. Suga, Y. Fuchigami, M. Hagimori, S. Kawakami
    • 雑誌名

      International Journal of Pharmaceutics

      巻: 521 ページ: 361-364

    • DOI

      10.1016/j.ijpharm.2017.02.041

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 超音波応答性ナノバブルによる脳指向DDSにおける脳内への薬物動態の評価2017

    • 著者名/発表者名
      渕上由貴、三浦雄介、小川昂輝、萩森政頼、麓伸太郎、川上 茂
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター、東北大学川内北キャンパス(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] Evaluation of transgene expression in brain using stabilized bubble lipopolyplexes with ultrasound irradiation in mice2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Fuchigami, Koki Ogawa, Shintaro Fumoto, Koyo Nishida, Masayori Hagimori, Shigeru Kawakami
    • 学会等名
      International Symposium on Drug Delivery and Pharmaceutical Sciences: Beyond the History
    • 発表場所
      京都リサーチパーク(京都府・京都市)
    • 年月日
      2017-03-09 – 2017-03-10
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of controlling factor of drug delivery to brain with nanobubbles and ultrasound irradiation2017

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Miura, Yuki Fuchigami, Hiroki Sato, Masayori Hagimori, Shigeru Kawakami
    • 学会等名
      International Symposium on Drug Delivery and Pharmaceutical Sciences: Beyond the History
    • 発表場所
      京都リサーチパーク(京都府・京都市)
    • 年月日
      2017-03-09 – 2017-03-10
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of drug delivery to brain with nanobubbles and ultrasound irradiation using brain microdialysis method2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Miura, Yuki Fuchigami, Hiroki Sato, Masayori Hagimori, Shigeru Kawakami
    • 学会等名
      APSTJ Global Education Seminar 2016
    • 発表場所
      長崎大学歯学部C棟(長崎県・長崎市)
    • 年月日
      2016-10-22 – 2016-10-22
    • 招待講演
  • [学会発表] 負電荷を有する電荷制御ナノバブル/遺伝子複合体を用いた脳への遺伝子デリバリーの評価2016

    • 著者名/発表者名
      小川昂輝、渕上由貴、麓伸太郎、萩森政頼、川上 茂
    • 学会等名
      遺伝子・デリバリー研究会第16回夏期セミナー
    • 発表場所
      やすらぎ伊王島(長崎県・長崎市)
    • 年月日
      2016-09-12 – 2016-09-13
  • [学会発表] 超音波応答性ナノバブルを用いた薬物・遺伝子の脳内デリバリー2016

    • 著者名/発表者名
      渕上由貴、小川昂輝、三浦雄介、丸山一雄、川上茂
    • 学会等名
      第32回日本DDS学会総会
    • 発表場所
      グランシップ(静岡県・静岡市)
    • 年月日
      2016-06-30 – 2016-07-01
  • [備考] 長崎大学 医薬品情報学分野ホームページ

    • URL

      http://www.ph.nagasaki-u.ac.jp/lab/arp/index-j.html

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公開日: 2018-01-16  

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