| 研究実績の概要 |
本研究では,両親媒性Prodrug分子から構成される自己集合体,即ち,Smart Pro-Drug Vesicle(SPDV)を新規に開発することを最終目的して(1)両親媒性PDの分子設計,(2)ナノ・メソ物性解析方法による各種自己集合体特性,スマート性 ,薬理活性の評価,(3)高い薬理活性を持つ新規なSPDV最適デザインについて検討する.
そして， プロドラッグの分子構造の設計ならびにpH応答性分子の合成により，生体内を模倣する異なるpH環境にて，集合体構造の変化を可能とした．一方で，in vivo評価に関しては，この集合体ではcritical aggregation concentration (CAC)が高く，毒性が高いと判断されるために，Prodrug分子設計の改善が必要であった．そこで，in vivoへの応用を実現するため，シクロオキシゲナーゼ（COX）をターゲットとし，抗炎症効果を発揮するOxaprozinを薬物として選択し，両親媒性Prodrug分子の親水部分と疎水部分のバランスを調整するため，アミノ酸lysineがヘッドグループ，異なるアルキル鎖をリンカーとし，Oxaprozinプロドラッグを設計及び合成した．合成されたプロドラッグ分子は，自己集合体の特性解析によりリン酸バッファーの中で異なる自己集合体(ベシクル、ミセル構造)を形成できることを示した．今後は，合成されたこれら構造および特性の異なるプロドラッグ分子を用いて，細胞に及ぼす効果（薬理効果）に関して研究を進めていく予定である．
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| 今後の研究の推進方策 |
今までの研究成果で，プロドラッグの分子構造を最適に設計することで，プロドラッグ分子のpH-sensitivityにより，生体内の異なるpH環境において，集合体構造の調節を可能とした．一方で，in vivo評価に関しては，現状では，集合体のcritical aggregation concentration (CAC)は高いため，改善が必要である．この改善ならびにin vivoでの評価を行うために，シクロオキシゲナーゼ（COX）をターゲットとして,抗炎症効果を発揮するOxaprozinを薬物として選択し，Prodrug分子のheadgroupをlysineで修飾した各種ベシクルとミセルを新たに作製することができた．これから、各種の集合体をRAW細胞系に添加し,その薬理活性と細胞への毒性を評価する．薬理活性に関しては，薬物取り込み効率と薬物放出機構に関して検討する．具体的には，分子あたりの薬効(drug activity/molecule)を向上させるための分子設計ならびに集合体設計を行う．また，異なるPro-Drug 集合体におけるin vitroでの薬剤放出効率を,分光装置やHPLCを用いて
測定する．細胞への薬物内在化のメカニズムについては,FRETによる検討を実施する．集合体の物理化学的な特性による細胞への毒性評価はMTTアッセイにより評価する．そして最後に，COX Activity Assay Kitで各集合体が細胞に取り込まれてからの抗炎症効果を測定する．そして最後に，薬効を発揮するまでの各段階(バルク溶液，細胞膜との相互作用，細胞内への取り込みなど)での各種集合体の挙動を解析し，DDS材料としての特性を解明する．
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