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2018 年度 実績報告書

微弱電流による脳微小環境制御と白血球機能を利用した脳梗塞部位浸潤性DDSの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H06906
研究機関徳島大学

研究代表者

福田 達也  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 助教 (90805160)

研究期間 (年度) 2017-08-25 – 2019-03-31
キーワードリポソーム / DDS / 脂質膜間移行 / 白血球 / 細胞間接着 / 微弱電流
研究実績の概要

これまでに我々は、脳梗塞時に生じる血液脳関門の破綻を利用し、リポソームによる薬物送達が脳梗塞治療に有用であることを見出してきた。しかし、患部へのリポソーム集積量は未だ低く、集積可能時間も限定されている。本研究では、脳梗塞部位へのリポソーム集積性を向上可能な技術の開発を目的とし、炎症部位への接着・浸潤能を有する白血球の機能をリポソームに付与した白血球ミミックリポソーム(LM-Lipo)の開発と、経頭蓋微弱電流処理(ET)を利用した脳微小循環制御によるDDSの開発を目指した。
前年度に引き続き、ヒト前骨髄性白血病細胞株(HL-60)を白血球モデルとして用い、in vitroにおいてLM-Lipoの機能評価を行った。脂質膜間移行法によりHL-60細胞の有する白血球膜タンパク質をリポソームへ移行させることでLM-Lipoを作製した。TNF-αで処理したヒト臍帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)の細胞層をトランズウェルに形成し、蛍光標識LM-Lipoを添加したところ、下層において通常リポソームと比較して有意に高い蛍光値が認められた。またLM-Lipo添加によるTNF-α処理HUVECの細胞間接着への影響を評価したところ、アクチン骨格の変化と、VEカドヘリン発現の有意な減少が観察された。このことから、リポソーム膜上に移行した白血球膜タンパク質がその機能を発揮し、炎症血管内皮の細胞間接着を制御することで、LM-Lipoが炎症血管細胞層を透過したことが示唆された。今後、ヒト脳血管内皮細胞株を用い検討を行うことで、LM-Lipoのさらなる有用性を実証する予定である。
ETを利用したDDS開発に関しては、実験動物の代替として期待されている発育鶏卵を用い検討を進めた。発育鶏卵へのETは、血管外への高分子の漏出を促進する結果が得られ、ETが血管内皮の細胞生理を制御可能であることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Leukocyte-mimetic liposomes possessing leukocyte membrane proteins pass through inflamed endothelial cell layer by regulating intercellular junctions.2019

    • 著者名/発表者名
      Fukuta T, Yoshimi S, Tanaka T, Kogure K.
    • 雑誌名

      International Journal of Pharmaceutics

      巻: 563 ページ: 314-323

    • DOI

      doi: 10.1016/j.ijpharm.2019.04.027.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of liposomal drug delivery system to develop neuroprotective agents for the treatment of ischemic stroke.2019

    • 著者名/発表者名
      Fukuta T, Ishii T, Asai T, Oku N.
    • 雑誌名

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      巻: 42 ページ: 319-326

    • DOI

      doi: 10.1248/bpb.b18-00683.

    • 査読あり
  • [学会発表] 脳梗塞部位の血液脳関門の能動的突破を目指したDDS開発2019

    • 著者名/発表者名
      福田達也,小暮健太朗
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 招待講演
  • [学会発表] がん親和性付与を目的とした単球膜タンパク質搭載リポソームの構築2019

    • 著者名/発表者名
      吉見真太朗,福田達也,田中 保,小暮健太朗
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
  • [学会発表] 脳梗塞部位の血液脳関門突破を目指した白血球模倣ナノ粒子の開発2019

    • 著者名/発表者名
      福田達也, 小暮健太朗
    • 学会等名
      日本膜学会第41年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 炎症血管バリアの突破を目指した白血球模倣リポソームの構築2019

    • 著者名/発表者名
      福田達也, 吉見真太朗, 小暮健太朗
    • 学会等名
      日本薬剤学会第34年会
  • [学会発表] 脂質膜間移行現象を利用したリポソームへの白血球様機能の付与2018

    • 著者名/発表者名
      福田達也, 田中 保, 小暮健太朗
    • 学会等名
      日本膜学会第40年会
  • [学会発表] 微弱電流による特殊なエンドサイトーシスを利用した高分子送達の機構解析2018

    • 著者名/発表者名
      福田達也, 虎尾 祐, 三村美夕紀, 大島康史, 中谷奈津, 田中 保, 小暮健太朗.
    • 学会等名
      第18回遺伝子・デリバリー研究会第18回夏期セミナー
  • [学会発表] Development of liposomes with leukocyte-like function by intermembrane transfer of leukocyte membrane proteins.2018

    • 著者名/発表者名
      Fukuta T, Tanaka T, Kogure K.
    • 学会等名
      18th Symposium for Gene・Design and Delivery
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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