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2019 年度 実施状況報告書

薬物送達効率向上に向けたナノ粒子の多次元物性パラメータによる細胞との相互作用解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K07039
研究機関北里大学

研究代表者

加藤 くみ子  北里大学, 薬学部, 教授 (10398901)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードエクソソーム / リポソーム / 物性
研究実績の概要

本研究は、脂質ナノ粒子を種々作製し、細胞内取り込み後の、エンドソーム膜との融合、内包薬物の放出メカニズムを脂質ナノ粒子の物性に着目して解析するとともに、これらの動的過程を決定づける、脂質ナノ粒子側の重要な物性を探ることを目的としている。本年度は、膜融合性を有するリン脂質、コレステロール、ポリエチレングリコール修飾脂質(PEG脂質)、pH応答性脂質を用い、脂質組成の異なる複数のリポソームを作製し、粒子径等の物理化学的特性を解析した。全脂質量に対するPEG脂質の比率を増加させたところ、比率の増加により粒子径の分布幅が増加し、モル比1%の比率が適当であると考えられた。pH応答性脂質やコレステロール等の脂質組成を変えたところ、コレステロール一定条件下ではpH応答性脂質の比率が上昇すると平均粒子径、及びその分散が大きくなる傾向があり、リポソームが不安定化すると考えられた。また、多分散指数はコレステロール比率の上昇に伴って下がる傾向が見られた。これらの知見をもとに、適切な平均粒子径や多分散指数を有する脂質組成の検討を行った。一方、蛍光標識した脂質を全量の1%(mol %)程度含有させたリポソームを作製し、細胞へ添加後のリポソームの動態解析を共焦点顕微鏡で観察するシステムを構築した。さらに、細胞質内への薬物放出性を評価するために、細胞内標的タンパク質の発現を抑制する二本鎖RNA(siRNA)を内包したリポソームの調製法を検討した。

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

本研究では、エンドソーム膜との相互作用に関与すると考えられる脂質を取り入れたリポソームを作製することができた。また、蛍光標識した脂質を全量の1%(mol %)程度含有させたリポソームを作製し、細胞へ添加後の動態解析を共焦点顕微鏡で観察するシステムを構築した。さらに、細胞質内への薬物放出性を評価するために、細胞内標的タンパク質の発現を抑制する二本鎖RNA(siRNA)を内包する手法を検討した。このように、目的を遂行するための研究が順調に進展している。

今後の研究の推進方策

今年度の研究で得られた、良好な粒子径及び多分散指数を有する複数の組成のリポソームを用いて、siRNAの内包率に与える影響を検証するとともに、他の脂質を用いたリポソームを作製し同様に精査する予定である。また、siRNAを封入したリポソームについて、脂質組成及び物性と、細胞内への取り込みや放出性との関連性を精査していく予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Improved Atomic Force Microscopy Stiffness Measurements of Nanoscale Liposomes by Cantilever Tip Shape Evaluation.2019

    • 著者名/発表者名
      Takechi-Haraya Y, Goda Y, Izutsu K, Sakai-kato K.
    • 雑誌名

      Anal. Chem.

      巻: 91 ページ: 10432-10440

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.9b00250.

  • [学会発表] 革新的ナノ医薬品・DDS基幹技術の評価研究2019

    • 著者名/発表者名
      加藤くみ子
    • 学会等名
      第16回 DIA 日本年会 2019
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノ医薬品技術の進展とレギュラトリーサイエンス2019

    • 著者名/発表者名
      加藤くみ子
    • 学会等名
      メルクファーマシンポジウム2019
    • 招待講演
  • [学会発表] リポソームの脂質組成と物理化学的特性との関連性に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      小板橋京華、吉田行希 加藤くみ子
    • 学会等名
      第63回日本薬学会 関東支部大会
  • [備考] 脂質ナノ粒子の硬さ・変形のしづらさをより高精度に計測可能に

    • URL

      https://www.kitasato.ac.jp/jp/news/20190808-03.html

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公開日: 2021-01-27  

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