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2020 年度 実績報告書

アジュバント機能一体型mRNAと標的指向性送達キャリアを用いたがんワクチン治療

研究課題

研究課題/領域番号 18H03529
研究機関京都府立医科大学

研究代表者

内田 智士  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (20710726)

研究分担者 弓場 英司  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80582296)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードmRNAワクチン / がんワクチン / 細胞性免疫 / 2本鎖RNA / 脂質性ナノ粒子 / 高分子ミセル / アジュバント
研究実績の概要

mRNAワクチンは効果的に細胞性免疫を誘導できるため、がんワクチンへ有望である。mRNAワクチンでは、主に脂質性ナノ粒子を構成する脂質性ナノ粒子を構成する脂質に免疫賦活化アジュバントとしての活性が付与されてきたが、脂質は体内動態の制御が困難であり、我々はより動態制御が容易なmRNAにアジュバント活性を付与した。本研究では、mRNAへのアジュバント活性の導入方法と、mRNA送達システムの構築を行っている。これまでに、mRNAに2本鎖構造を搭載することで、アジュバントとしての活性を併せ持つ設計を最適化し、さらに、免疫原性の低い脂質性ナノ粒子と併用することで、優れたワクチン効果が得られることを、マウスにて実証していた。
本年度の研究では、モデル抗原を発現するがん細胞を移植したマウスモデルにおいて、前年度までに構築したmRNAワクチンシステムにより、高い抗がん活性が得られることを示した。すなわち、独自に設計したシステムのがんワクチンへの有効性が実証された。
また、より安全性の高い投与を目指し、脂質を用いないmRNA送達方法も検討している。これまでに、我々は表面がポリエチレングリコールで覆われた高分子ミセルを用いることで、安全なmRNA送達が可能であることを示してきた。一方、この高分子ミセルは、安全性が高いものの、RNA分解酵素に対する耐性が低いことが課題であった。これに対して、本年度、mRNA修飾など様々な方法論でこの課題を克服することに成功した。さらに、高分子ミセルを用いて独自の2本鎖構造を有するmRNを送達することで、マウスに対して優れた細胞性免疫誘導活性を得ることができることも実証した。
以上のように、本年度までに、独自に開発したシステムが、モデル抗原を用いた評価において、優れた効果を示すことを実証した。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 6件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Co-encapsulation of Cas9 mRNA and guide RNA in polyplex micelles enables genome editing in mouse brain2021

    • 著者名/発表者名
      S. Abbasi, S. Uchida, K. Toh, T.A. Tockary, A. Dirisala, K. Hayashi, S. Fukushima, K. Kataoka
    • 雑誌名

      J. Control. Release

      巻: 332 ページ: 260-268

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2021.02.026

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Treatment of ischemic neuronal death by introducing brain-derived neurotrophic factor mRNA using polyplex nanomicelle2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Fukushima, S. Uchida, H. Imai, H. Nakatomi, K. Kataoka, N. Saito, K. Itaka
    • 雑誌名

      Biomaterials

      巻: 270 ページ: 120681

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2021.120681

    • 査読あり
  • [雑誌論文] mRNA loading into ATP-responsive polyplex micelles with optimal density of phenylboronate ester crosslinking to balance robustness in the biological milieu and intracellular translational efficiency2021

    • 著者名/発表者名
      N. Yoshinaga, S. Uchida, A. Dirisala, M. Naito, K. Osada, H. Cabral, K. Kataoka
    • 雑誌名

      J. Control. Release

      巻: 330 ページ: 317-328

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2020.12.033

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transient stealth coating of liver sinusoidal wall by anchoring two-armed PEG for retargeting nanomedicines2020

    • 著者名/発表者名
      A. Dirisala, S. Uchida, K. Toh, J. Li, S. Osawa, T. A. Tockary, X. Liu, S. Abbasi, K. Hayashi, Y. Mochida, S. Fukushima, H. Kinoh, K. Osada, K. Kataoka
    • 雑誌名

      Science Advances_

      巻: 6 ページ: eabb8133

    • DOI

      10.1126/sciadv.abb8133

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bundling of mRNA strands inside polyion complexes improves mRNA delivery efficiency in vitro and in vivo2020

    • 著者名/発表者名
      K. Koji, N. Yoshinaga, Y. Mochida, T. Hong, T. Miyazaki, K. Kataoka, K. Osada, H. Cabral, S. Uchida
    • 雑誌名

      Biomaterials

      巻: 261 ページ: 120332

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2020.120332

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Guanidine-phosphate interactions stabilize polyion complex micelles based on flexible catiomers to improve mRNA delivery2020

    • 著者名/発表者名
      T. Miyazaki, S. Uchida, H. Hatano, Y. Miyahara, A. Matsumoto, H. Cabral
    • 雑誌名

      Eur. Polym. J.

      巻: 140 ページ: 110028

    • DOI

      10.1016/j.eurpolymj.2020.110028

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polymeric Nanocarriers with Controlled Chain Flexibility Boost mRNA Delivery In Vivo through Enhanced Structural Fastening2020

    • 著者名/発表者名
      T. Miyazaki, S. Uchida, S. Nagatoishi, K. Koji, T. Hong, S. Fukushima, K. Tsumoto, K. Ishihara, K. Kataoka, H. Cabral
    • 雑誌名

      Adv Healthc Mater

      巻: 9 ページ: e2000538

    • DOI

      10.1002/adhm.202000538

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanomedicine-Based Approaches for mRNA Delivery2020

    • 著者名/発表者名
      S. Uchida, F. Perche, C. Pichon, H. Cabral
    • 雑誌名

      Mol. Pharm._

      巻: 17 ページ: 3654-3684

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.0c00618

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] mRNA as a Tool for Gene Transfection in 3D Cell Culture for Future Regenerative Therapy2020

    • 著者名/発表者名
      S. Uchida, K. Yanagihara, A. Matsui, K. Kataoka, K. Itaka
    • 雑誌名

      Micromachines

      巻: 11 ページ: 426

    • DOI

      10.3390/mi11040426

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A chemically unmodified agonistic DNA with growth factor functionality for in vivo therapeutic application2020

    • 著者名/発表者名
      R. Ueki, S. Uchida, N. Kanda, N. Yamada, A. Ueki, M. Akiyama, K. Toh, H. Cabral, S. Sando
    • 雑誌名

      Science Advances_

      巻: 6 ページ: eaay2801

    • DOI

      10.1126/sciadv.aay2801

    • 査読あり
  • [学会発表] メッセンジャーRNAのCOVID-19ワクチンへの応用とその後の展望2021

    • 著者名/発表者名
      内田 智士
    • 学会等名
      2020年度 医療産業イノベーションフォーラム,
    • 招待講演
  • [学会発表] 新型コロナウイルスや未来のパンデミックに対するmRNAナノワクチンの開発2020

    • 著者名/発表者名
      内田 智士
    • 学会等名
      第7回COINSシンポジウム ~小さく寄り添い大きく守る、未来の医療はすぐそこに~
    • 招待講演
  • [学会発表] RNAオリゴマーを用いたmRNA修飾法の開発とmRNA送達、ワクチンへの展開2020

    • 著者名/発表者名
      内田 智士
    • 学会等名
      核酸医薬シンポジウム2020
    • 招待講演
  • [学会発表] mRNA bundling inside polyion complexes for their physical and biological stabilization2020

    • 著者名/発表者名
      S. Uchida, K. Koji, N. Yoshinaga, Y. Mochida, T. Hong, H. Cabral
    • 学会等名
      8th International mRNA Health Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] mRNA nanomachine for treating rare genetic disorders2020

    • 著者名/発表者名
      S. Uchida
    • 学会等名
      India-Japan Webinar on "Rare Genetic Disorders"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] RNA構造に着目したメッセンジャーRNA 医薬の機能化2020

    • 著者名/発表者名
      内田 智士
    • 学会等名
      第69回 高分子討論会
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA、mRNAのex vivo導入による細胞治療の効果向上2020

    • 著者名/発表者名
      内田 智士
    • 学会等名
      第36回日本DDS学会学術集会
    • 招待講演
  • [備考] ホームページ

    • URL

      http://www.f.kpu-m.ac.jp/y/medchem/uchida.html

  • [産業財産権] ゲノム編集用ミセル2020

    • 発明者名
      1.片岡 一則,内田 智士,アッバシ サエド
    • 権利者名
      川崎市産業振興財団
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2020-113434

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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