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2020 年度 実績報告書

癌微小環境を標的化する革新的アルブミンナノ粒子の開発と難治性癌治療への展開

研究課題

研究課題/領域番号 19J23629
研究機関熊本大学

研究代表者

水田 夕稀  熊本大学, 薬学教育部, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
キーワードアルブミン / マンノース / 癌微小環境 / 腫瘍関連マクロファージ / 癌関連線維芽細胞 / ドラッグデリバリーシステム
研究実績の概要

本研究ではこれまでの研究成果を基盤として、癌細胞/腫瘍関連マクロファージ(TAM)/癌関連線維芽細胞(CAF)に対する三重標的化担体を作製し、癌-癌微小環境を包括的に制御可能な抗癌剤DDSの開発と難治性癌治療への応用を最終目標としている。以下に、本年度の研究により得られた知見をまとめる。
1)アルブミン2量体 ((HSA)-(Man-HSA)ヘテロ2量体, HSAホモ2量体, Man-HSAホモ2量体) 高発現株の作成:マウスを用いた体内動態解析やナノ粒子の作製を行う上で必要なタンパク量を確保するため、HSAとMan-HSAのホモ2量体 (HSA-HSA、(Man-HSA)-(Man-HSA))、2種のヘテロ2量体 (HSA-(Man-HSA),(Man-HSA)-HSA)のそれぞれのcDNAが導入されたPichia酵母発現系においてセレクションを行い、4種のアルブミン2量体の高発現株を獲得した。
2)HSA化Man-HSAの体内動態解析 (in vivo):4種類のアルブミン2量体について蛍光標識体を作製し、健常及び担癌モデルマウスに尾静脈内投与を行い血中滞留性、腫瘍及び臓器分布を測定した。また、腫瘍内に到達したHSA化Man-HSAは癌細胞/TAM/CAFへ移行しているかを確認するため、フローサイトメトリーや蛍光免疫染色により腫瘍内動態を評価した。
3)HSA化Man-HSAを用いたアルブミン2量体ナノ粒子の作製:HSA化Man-HSAの分子内ジスルフィド結合をグルタチオンにより還元後、エタノールによる脱溶媒和を介した分子間ジスルフィド結合の形成によりナノ粒子体を作製した。ナノ粒子体の粒子径ついては、作製における反応段階の条件を検討することで、粒子径の調製(30、60、100 nm)を行い、動的光散乱法により確認した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

昨年度の研究実施状況については、アルブミン2量体の酵母発現系における分泌タンパク質量の高発現株をセレクションする工程が追加で必要となったことなどもあり、当初計画していたアルブミン2量体ナノ粒子の体内動態評価までは結果が得られなかったことから、現在までの進捗状況としては「やや遅れている」と判断する。しかしながら、4種類のアルブミン2量体についてタンパク質高発現株のセレクションに成功したことで、in vivoでの体内動態解析やナノ粒子の作製について滞りなく遂行できることとなり、またHSA 化Man-HSAの腫瘍蓄積性や腫瘍内における癌細胞/TAM/CAF三重標的性についても重要な結果を得ることができた。

今後の研究の推進方策

昨年度の結果を受け三年度目においては、HSA 化Man-HSAを用いて薬物結合型アルブミン2量体ナノ粒子を作製し、"癌細胞/TAM/CAF 三重標的化-薬物結合型ナノ粒子"としての有用性を評価する予定である。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020 その他

すべて 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] Cancer Stromal-targeting Pegylated Mannose Albumin For Anti-cancer Drug Delivery Sytstem2020

    • 著者名/発表者名
      水田 夕稀
    • 学会等名
      2020 Controlled Release Society Virtual Annual Meeting
    • 国際学会
  • [備考] 熊本大学薬学部 薬剤学分野ホームページ

    • URL

      http://www.pharm.kumamoto-u.ac.jp/Labs/Yakuzai/

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公開日: 2021-12-27  

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