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2021 年度 実績報告書

消化管で標的分子を吸着し排泄する経口投与型プラスチック抗体の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H04450
研究機関静岡県立大学

研究代表者

小出 裕之  静岡県立大学, 薬学部, 講師 (60729177)

研究分担者 浅井 知浩  静岡県立大学, 薬学部, 教授 (00381731)
奥 直人  帝京大学, 薬学部, 教授 (10167322)
星野 友  九州大学, 工学研究院, 准教授 (40554689)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードナノ粒子 / 糖尿病 / 分子認識 / 多価効果
研究実績の概要

糖尿病治療薬であるボグリボースの高分子化のために、Glycine-linked acryloyl voglibose(G-VOG)を独自設計・合成し、 N-Isopropylacrylamide(NIPAm)、架橋剤のN,N’-methylenebis(acrylamide) (Bis)、疎水性モノマーのN-t-Butyl acrylamide(TBAm)とともにラジカル重合反応によりボグリボース含有ナノ粒子(NPs)を合成した。その結果、NIPAm : TBAm : Bis : G-VOGをmol %比で53 : 5 : 2 : 40となるように合成したNPsが、in vitroにおいてα-グルコシダーゼ活性を最も強く阻害した。このNPsによるα-グルコシダーゼの50 %阻害濃度(IC50)は、NPs化していないボグリボースと比較して低い値を示し、NPs化による阻害効果の増強が確認された。次に、小腸上皮モデルとしてCaco-2 細胞を分化させることで単層膜を形成させてNPsを添加した結果、ほとんどのNPsが単層膜を通過しなかったことから、NPsは小腸から吸収されにくいことが示唆された。さらに、NPsの小腸での局在を明らかにするために、蛍光標識したNPsもしくはボグリボースをマウスに経口投与したところ、NPsとボグリボースは同様に、小腸吸収上皮細胞の膜に発現するα-グルコシダーゼと共局在していた。最後に、NPsのin vivoにおける糖の吸収阻害効果を明らかにするために、ジアゾキシドを腹腔内投与してインスリン分泌を抑制したマウスにNPsもしくはボグリボースを経口投与し、その15分後にマルトースを経口投与した結果、NPsは等量のボグリボース単体と比較して、マウスの血糖値上昇を有意に抑制した。また、NPsによる血糖上昇抑制効果は低分子のボグリボースよりも長時間持続していた。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] University of California, Irvine(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of California, Irvine
  • [雑誌論文] Synthetic hydrogel nanoparticles for sepsis therapy2021

    • 著者名/発表者名
      Koide Hiroyuki、Okishima Anna、Hoshino Yu、Kamon Yuri、Yoshimatsu Keiichi、Saito Kazuhiro、Yamauchi Ikumi、Ariizumi Saki、Zhou Yuqi、Xiao Ting-Hui、Goda Keisuke、Oku Naoto、Asai Tomohiro、Shea Kenneth J.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 ページ: 5552

    • DOI

      10.1038/s41467-021-25847-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Design of Synthetic Polymer Nanoparticles That Capture and Neutralize Target Molecules2021

    • 著者名/発表者名
      Koide Hiroyuki
    • 雑誌名

      YAKUGAKU ZASSHI

      巻: 141 ページ: 1079~1086

    • DOI

      10.1248/yakushi.21-00125

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Purification Process on the Function of Synthetic Polymer Nanoparticles2021

    • 著者名/発表者名
      Yasuno Go、Koide Hiroyuki、Oku Naoto、Asai Tomohiro
    • 雑誌名

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      巻: 69 ページ: 773~780

    • DOI

      10.1248/cpb.c21-00273

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of abiotic polymer ligand-decorated lipid nanoparticles for effective neutralization of target toxins in the blood2021

    • 著者名/発表者名
      Koide Hiroyuki、Yamauchi Ikumi、Hoshino Yu、Yasuno Go、Okamoto Takumi、Akashi Sotaro、Saito Kazuhiro、Oku Naoto、Asai Tomohiro
    • 雑誌名

      Biomaterials Science

      巻: 9 ページ: 5588~5598

    • DOI

      10.1039/d1bm00515d

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of synthetic polymer nanoparticles that inhibit glucose absorption from the intestine2021

    • 著者名/発表者名
      Koide Hiroyuki、Hayashi Naoki、Yasuno Go、Okishima Anna、Hoshino Yu、Egami Hiromichi、Hamashima Yoshitaka、Oku Naoto、Asai Tomohiro
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 561 ページ: 1~6

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.05.005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] siRNA Vehicles for High Endosomal Escapability2021

    • 著者名/発表者名
      Koide Hiroyuki、Yonezawa Sei、Asai Tomohiro
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol.

      巻: 2282 ページ: 171~179

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-1298-9_11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancement of target toxin neutralization effect in vivo by PEGylation of multifunctionalized lipid nanoparticles2021

    • 著者名/発表者名
      Koide Hiroyuki、Suzuki Hikaru、Ochiai Hiroki、Egami Hiromichi、Hamashima Yoshitaka、Oku Naoto、Asai Tomohiro
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 555 ページ: 32~39

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.03.073

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of Functional Nanoparticles for Intractable Disease Therapy2021

    • 著者名/発表者名
      Koide Hiroyuki
    • 雑誌名

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      巻: 44 ページ: 1~6

    • DOI

      10.1248/bpb.b20-00699

    • 査読あり
  • [学会発表] ynthetic polymer nanoparticles that release toxic peptides below lower critical solution temperature for cancer therapy2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Koide, Kazuhiro Saito, Keiichi Yoshimatsu, Yu Hoshino, Naoto Oku, Kenneth J. Shea, Tomohiro Asai
    • 学会等名
      Pacifichem
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 凍結融解技術を駆使したリポソームによるタンパク質の細胞内送達2021

    • 著者名/発表者名
      平田真也、小出裕之、落合広樹、鈴木ひかる、出羽毅久、奥 直人、浅井知浩
    • 学会等名
      第67回日本薬学会東海支部総会・大会
  • [学会発表] 温度に応答して標的ペプチドを吸着・放出する合成高分子ナノ粒子の開発とがん治療応用2021

    • 著者名/発表者名
      小出裕之、齋藤和弘、星野 友、Shea Kenneth、奥 直人、浅井知浩
    • 学会等名
      第70回高分子討論会
    • 招待講演
  • [学会発表] 血液中で標的分子を吸着して中和する多官能性リポソームの開発2021

    • 著者名/発表者名
      小出裕之
    • 学会等名
      第29回日本血液代替物学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体内で標的毒素を中和するポリマー結合PEG修飾リポソームの開発2021

    • 著者名/発表者名
      岡本卓巳、小出裕之、山内郁実、星野 友、奥 直人、浅井知浩
    • 学会等名
      第37回日本DDS学会学術集会
  • [学会発表] 多官能性ポリマーナノ粒子の敗血症治療への応用2021

    • 著者名/発表者名
      小出裕之、星野 友、奥 直人、シェアケネス、浅井知浩
    • 学会等名
      日本薬剤学会第36年会
  • [学会発表] 温度に応答して標的分子を吸着・放出するナノゲル粒子の開発とがん治療応用2021

    • 著者名/発表者名
      安野 豪、小出裕之、齊藤和弘、星野 友、シアケネス、奥 直人、米澤 正、浅井知浩
    • 学会等名
      日本薬剤学会第36年会

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公開日: 2022-12-28  

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