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2018 年度 実施状況報告書

脳神経系希少疾患治療を目指した経鼻投与による脳内バイオ医薬デリバリー戦略の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K08249
研究機関日本大学

研究代表者

金沢 貴憲  日本大学, 薬学部, 講師 (60434015)

研究分担者 鈴木 豊史  日本大学, 薬学部, 教授 (20267115)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードNose-to-Brain / リポソーム / 経鼻投与 / 脳デリバリー / バイオ医薬
研究実績の概要

平成30年度は,Nose-to-Brainデリバリーを促進するナノキャリアを開発することを目的とし、昨年度確立した動態評価法を用いて、(1)様々な表面特性のリポソームの脳内移行効率、(2)新規ナノキャリアの設計と水溶性高分子の脳内移行性の向上効率、についてそれぞれ定量的に評価した。
(1)リポソームは、PEG脂質を含む中性脂質/[3H]-Cholesterolを基本構成とし、そこに、正電荷脂質や負電荷脂質を加えることで、正、負、中性電荷の[3H]-PEGリポソームを調製した。各リポソームを経鼻投与した際の脳および脊髄中の放射活性から各組織中の分布量を算出した。その結果、100 nm程度のリポソームはいずれの表面電荷においても脳・脊髄内への分布が認められ、特にPEGを修飾した中性電荷リポソームが最も高い分布を示した。よって、Nose-to-Brainデリバリーにおいて、100 nm程度のPEG修飾した中性電荷付近のナノキャリアが、脳・脊髄の広範囲に送達できる可能性が示唆された。
(2)新規ナノキャリアとして、粘膜透過性を示す細胞透過性ペプチドTatを修飾したPEG高分子ミセル(Tatミセル)を設計した。Tatミセルの物性は、(1)の検討からNose-to-Brainによる高い脳内移行性が期待される、わずかな正電荷を示す80 nm程度の物性を示した。モデルバイオ医薬として[14C]-デキストラン(分子量10,000、[14C]-DEX)を用いて、Tatミセルによる脳内移行性の向上効率について定量的に検討した。その結果、Tatミセルは、[14C]-DEX単独投与と比較して、投与後早期から脳や脊髄における分布が顕著に向上した。よって、Tatミセルは経鼻投与による水溶性高分子の脳内移行性を向上させることを定量的に明らかとした。

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

当初の予定通り,昨年度確立した、Nose-to-Brain動態評価法を用いて、Nose-to-Brainデリバリーを向上する新規ナノキャリアを構築することができた。よって,本申請研究を順調に進めることができたと考えている.

今後の研究の推進方策

今後は,H30年度に構築した新規ナノキャリアを用いたバイオ医薬のNose-to-Brainデリバリー技術による、中枢神経系の希少疾患モデル動物に対する治療効果を評価することで、本技術の有用性の検証と改良を進める予定である。

次年度使用額が生じた理由

本研究課題は、2013-2015年度に行った研究(若手B)の研究成果をさらに応用・発展させたものであり、研究内容は継続的なものとなっている。したがって、実
験動物の使用や標識試薬類、各種消耗品の使用についても、これまでの研究結果をもとに無駄なく購入、使用することができたため.
(使用計画)
次年度の研究を遂行する上で必要となる疾患モデル動物や,ペプチドなどの高額消耗品費、および,これまでの研究成果の発表のための旅費の費用としての使用を予定している.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 その他

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

  • [雑誌論文] Development of Noninvasive Drug Delivery Systems to the Brain for the Treatment of Brain/Central Nervous System Diseases2018

    • 著者名/発表者名
      Kanazawa T.
    • 雑誌名

      YAKUGAKU ZASSHI

      巻: 138 ページ: 443~450

    • DOI

      10.1248/yakushi.17-00179

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Novel Methods for Intranasal Administration Under Inhalation Anesthesia to Evaluate Nose-to-Brain Drug Delivery2018

    • 著者名/発表者名
      Kanazawa T., Fukuda M., Suzuki N., Suzuki T.
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments

      巻: 14 ページ: e58485

    • DOI

      10.3791/58485

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 脳・中枢神経系疾患治療薬開発の鍵となるBBB介在性および非介在性の薬物送達システム2018

    • 著者名/発表者名
      金沢 貴憲,鈴木 直人,鈴木 豊史
    • 雑誌名

      バイオマテリアル-生体材料-

      巻: 36 ページ: 214-219

  • [学会発表] Nose-to -Brain 経路を利用した中・高分子医薬の中枢デリバリー2019

    • 著者名/発表者名
      金沢 貴憲
    • 学会等名
      日本薬学会北海道支部主催・特別講演会(北海道大学大学院薬学研究院共催)
    • 招待講演
  • [学会発表] 中・高分子医薬のNose-to-Brainデリバリーによる中枢疾患治療2019

    • 著者名/発表者名
      金沢貴憲,鈴木直人,鈴木豊史
    • 学会等名
      日本薬学会139年会
    • 招待講演
  • [学会発表] Quantitative Evaluation Of Nose-to-brain Distribution Of Hydrophilic Macromolecule After Administration By Reverse Cannulation From Airway Side Through The Esophagus2018

    • 著者名/発表者名
      Fukuda M,Kanazawa T,Suzuki N,Suzuki T
    • 学会等名
      Controlled Release Society Annual Meeting & Exposition 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Nose-to-Brainデリバリーに及ぼすリポソームの表面電化の影響2018

    • 著者名/発表者名
      増山 雄大,金沢 貴憲,大場 葵,丸花 奈央,山田 茉由,福田 光良,鈴木 直人,鈴木 豊史
    • 学会等名
      日本薬剤学会 第33年会
  • [学会発表] リポソームの経鼻投与後の脳・脊髄移行性に及ぼす粒子サイズおよびPEG 修飾の影響2018

    • 著者名/発表者名
      丸花 奈央,金沢 貴憲,大場 葵,増山 雄大,山田 茉由,福田 光良,鈴木 直人,小菅 康弘,鈴木 豊史
    • 学会等名
      第62回 日本薬学会関東支部大会
  • [学会発表] BBB透過性および非透過性物質のマウス鼻腔内投与後の中枢移行性,日本薬剤学会2018

    • 著者名/発表者名
      金沢 貴憲,福田 光良,鈴木 直人,鈴木 豊史
    • 学会等名
      日本薬剤学会 DDS製剤臨床応用フォーカスグループ合宿討論会
  • [備考] 日本大学薬学部の研究紹介 科学研究補助金 CaseStudy35

    • URL

      https://www.pha.nihon-u.ac.jp/research/about/activity/case-study35/

  • [備考] 所属研究室ホームページ

    • URL

      http://yakuzai.pha.nihon-u.ac.jp/

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公開日: 2019-12-27  

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