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2021 年度 実績報告書

ペプチド/ビニルポリマー・ハイブリッド戦略によるスマートDDSキャリアーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K20201
研究機関九州大学

研究代表者

西村 慎之介  九州大学, 先導物質化学研究所, 特別研究員(PD) (60851475)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワードペプチドリガンド / ドラッグデリバリーシステム / DDS / がん細微選択制 / 細胞取り込み / pH応答性
研究実績の概要

我が国において、がん患者の数は年々増加している。抗がん剤を用いる化学療法は、体内の深部にある検出しにくい腫瘍部位にも効果的であり、がん治療においてしばしば用いられる。しかしながら、抗がん剤は正常細胞をも侵襲するため、高い副作用がしばしば問題となっている。そのため、標的部位にのみ薬物を輸送可能なドラッグデリバリーシステム (DDS) キャリアーの開発が急務である。従来の能動的ターゲティング型DDSキャリアーでは、がん細胞へ効率的に薬物を送達できるものの、正常細胞も認識する問題があった。本課題は、がん細胞選択的な取り込みを示すスマートDDSキャリアーの開発を目指すものである。
本年度は、がん細胞周辺の弱酸性雰囲気を感知し、がん細胞のみに親和性を示すβ-ヘアピン型アルギニン-グリシン-アスパラギン酸 (RGD) リガンドの改良を行った。具体的には、pHに応答部位のペプチドの一次構造を改変した。これにより、昨年度に開発したリガンドよりも鋭敏にランダムコイル構造からβ-シートならびにβ-ヘアピン構造へ構造転移させることに成功した。ペプチドの取り込み挙動を追跡したところ、ランダムコイル構造 (pH 7.4) では正常細胞ならびにがん細胞にほとんど取り込まれないのに対し、β-ヘアピン構造 (pH 6.5) ではがん細胞のみに特異的に取り込まれることが明らかとなった。
また、DDSキャリアーの基盤となる新規な生体親和性ポリマーの開発を行った。ピロリドン環を側鎖に有するこの高分子は、側鎖の長さを調整することで、生体温度において液液相分離を引き起こす。すなわち、流動性のある疎水性場を自在に作り出すことが可能であり、有望な薬物輸送担体となり得る。
以上の結果は、DDSキャリアー開発に大きく貢献し、新たなキャリアー設計指針を提供するものである。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] A β-hairpin peptide with pH-controlled affinity for tumor cells2022

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Shin-nosuke、Nishida Kei、Tanaka Masaru
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 58 ページ: 505~508

    • DOI

      10.1039/D1CC06218B

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biocompatible poly(<i>N</i>-(ω-acryloyloxy-<i>n</i>-alkyl)-2-pyrrolidone)s with widely-tunable lower critical solution temperatures (LCSTs): a promising alternative to poly(<i>N</i>-isopropylacrylamide)2022

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Shin-nosuke、Nishida Kei、Ueda Tomoya、Shiomoto Shohei、Tanaka Masaru
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: ー ページ: ー

    • DOI

      10.1039/D2PY00154C

    • 査読あり
  • [学会発表] 側鎖にピロリドン環を有するビニルポリマー薄膜上における間葉系細胞の接着および分化挙動2021

    • 著者名/発表者名
      西村 慎之介、西田 慶、上田 智也、田中 賢
    • 学会等名
      第43回日本バイオマテリアル学会
  • [学会発表] 微小なpH変化に応答して細胞認識性が向上するペプチドリガンドの開発2021

    • 著者名/発表者名
      西村 慎之介、西田 慶、田中 賢
    • 学会等名
      第37回日本DDS学会学術集会
  • [産業財産権] 高分子組成物2021

    • 発明者名
      西村 慎之介、上田 智也、西田 慶、田中 賢
    • 権利者名
      西村 慎之介、上田 智也、西田 慶、田中 賢
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2021-127929

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公開日: 2022-12-28  

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