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本申請研究は、膜融合を介して生細胞ミトコンドリア(Mt)への物質送達を可能とする、Mt標的型ドラッグデリバリーシステム(DDS):多重型MITO-Porterの開発を行う。本年度は、癌細胞Mtへの薬物送達が可能な多重型MITO-Porterの開発を行い、Mtへのタンパク質送達およびその薬理効果の評価を行った。本研究では、DNase Iタンパク質をmtDNAの存在するMtマトリックスに送達し、癌細胞のmtDNAを分解する事で、Mtを破壊し癌細胞を死滅させるアプローチに挑戦する。
1.多重型MITO-Porterの構築:DNase Iナノ粒子をMt融合性脂質膜およびエンドソーム融合性脂質膜でコートした多重型MITO-Porterを構築した。粒子形・表面電位測定によって目的の構造体が形成されていることを確認した。
2.多重型MITO-Porterの細胞内動態観察:多重型MITO-Porterの細胞内動態を共焦点レーザースキャン顕微鏡を用いて観察した。その結果、多重型MITO-Porterは従来型MITO-Porterと比較して、飛躍的にMt送達量を向上させる事を確認した。また、Mt移行性素子MTSをキャリアへ修飾する検討も行い、試験管内でMt選択性が上昇することを確認した。
3.薬理効果の評価:DNase I封入多重型MITO-Porterを癌細胞に添加しそのMt活性を測定した。本評価では、Mt送達量の増加に伴いMt活性が低下する。従来型MITO-Porterと比較したところ多重型MITO-Porterは癌細胞Mtの活性を効率的に低下させることが確認された。
平成22年度は、本システムを遺伝子DDSへと発展させMtへの遺伝子送達および遺伝子治療の検証を行う。
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