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2023 年度 実績報告書

自己組織化型ハイブリッド核酸ナノデバイスによる中分子医薬のピンポイント送達

研究課題

研究課題/領域番号 21K12691
研究機関東京理科大学

研究代表者

西川 元也  東京理科大学, 薬学部薬学科, 教授 (40273437)

研究分担者 草森 浩輔  東京理科大学, 薬学部薬学科, 講師 (90707407)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード核酸 / 中分子医薬 / 標的化 / リガンド修飾 / タンパク結合 / 体内動態
研究実績の概要

本研究では、核酸医薬やペプチドなどの中分子医薬の標的部位へのピンポイント送達を実現するために、核酸の自己組織化を利用することで構築した核酸ナノデバイスに、標的化のためのリガンドを結合した自己組織化型ハイブリッド核酸ナノデバイスを開発する。今年度は、自然免疫を活性化するCpGオリゴを中分子医薬として選択し、ナノ構造体内におけるCpGモチーフの位置が自然免疫応答の活性化に及ぼす影響について検討した。我々は以前、複数のオリゴデオキシヌクレオチド(ODN)からなる多足型DNAナノ構造体(polypodna)が、CpGオリゴの抗原提示細胞への送達に有用であることを報告した。一本鎖CpGオリゴの免疫賦活活性はCpGモチーフの塩基配列と位置に大きく依存することが報告されている。しかしながら、CpGモチーフの位置がCpGモチーフ含有polypodnaの免疫賦活活性にどのような影響を及ぼすかは明らかではない。そこで、1つの強力なCpGモチーフを選択し、このモチーフをさまざまな位置に配置した4種類のCpGオリゴを設計した。また、このCpGオリゴを含む4つのシリーズのpolypodnaを設計し、CpGオリゴのレセプターであるToll様レセプター-9陽性のマウスマクロファージ様RAW264.7細胞を用いて免疫刺激活性を調べた。その結果、一本鎖領域にCpGモチーフを持つpolypodnaは、二本鎖領域にモチーフを持つものと同程度に細胞に取り込まれたにも関わらず、より多くの腫瘍壊死因子-α放出を誘導した。重要なことは、一本鎖CpGオリゴの免疫刺激活性の順序がpolypodnaとすることで変化したことである。以上の結果は、CpGオリゴの配列に加えて、polypodna中のCpGモチーフの位置も、免疫刺激を目的としたCpGモチーフ含有polypodnaの設計時に考慮すべきであることを示している。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Tuning CpG motif position in nanostructured DNA for efficient immune stimulation2024

    • 著者名/発表者名
      Tan Mengmeng、Makiguchi Natsuki、Kusamori Kosuke、Itakura Shoko、Takahashi Yuki、Takakura Yoshinobu、Nishikawa Makiya
    • 雑誌名

      Biotechnology Journal

      巻: 19 ページ: 2300308

    • DOI

      10.1002/biot.202300308

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 既承認核酸医薬品の組織分布及び血漿/血清タンパク結合評価に関する調査と考察2024

    • 著者名/発表者名
      今井峻司, 深野泰史, 庭山裕孝, 田村直美, 三好美佳, 福原 慶, 小平浩史, 岩崎紀彦, 山中陽介, 宮澤憲浩, 高草英生, 角辻賢太, 後藤昭彦, 島田俊介, 吉田徳幸, 小比賀聡, 西川元也, 井上貴雄
    • 雑誌名

      医薬品医療機器レギュラトリーサイエンス

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hoechst‐Modification on Oligodeoxynucleotides for Efficient Transport to the Cell Nucleus and Gene Regulation2023

    • 著者名/発表者名
      Makanai Hiroki、Nishihara Tatsuya、Nishikawa Makiya、Tanabe Kazuhito
    • 雑誌名

      ChemBioChem

      巻: 25 ページ: e202300645

    • DOI

      10.1002/cbic.202300645

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Drug Metabolism and Pharmacokinetics of Antisense Oligonucleotide Therapeutics: Typical Profiles, Evaluation Approaches, and Points to Consider Compared with Small Molecule Drugs2023

    • 著者名/発表者名
      Takakusa Hideo、Iwazaki Norihiko、Nishikawa Makiya、Yoshida Tokuyuki、Obika Satoshi、Inoue Takao
    • 雑誌名

      Nucleic Acid Therapeutics

      巻: 33 ページ: 83~94

    • DOI

      10.1089/nat.2022.0054

    • 査読あり
  • [学会発表] Structural optimization of oligonucleotide therapeutics for targeted or sustained delivery2023

    • 著者名/発表者名
      Makiya Nishikawa
    • 学会等名
      Asian Federation for Pharmaceutical Sciences 2023
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 構造最適化による核酸医薬品の体内動態制御2023

    • 著者名/発表者名
      西川元也
    • 学会等名
      日本薬物動態学会38年会
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] DNAハイドロゲルを利用した核酸・タンパク質の体内動態制御2023

    • 著者名/発表者名
      西川元也
    • 学会等名
      第8回 核酸創薬研究部門シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 核酸を基盤とするナノ医薬・DDSの開発2023

    • 著者名/発表者名
      西川元也
    • 学会等名
      薬物動態談話会 9月例会
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA ハイドロゲルを利用した薬物・細胞送達システムの開発2023

    • 著者名/発表者名
      西川 元也、板倉 祥子、草森浩輔
    • 学会等名
      第21回東京理科大学DDS シンポジウム
    • 招待講演

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公開日: 2024-12-25  

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