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2012 年度 実績報告書

花粉症予防のための核酸医薬デリバリーシステム

研究課題

研究課題/領域番号 22560777
研究機関独立行政法人物質・材料研究機構

研究代表者

花方 信孝  独立行政法人物質・材料研究機構, その他部局等, 研究員 (10302796)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワードCpGオリゴヌクレオチド / Toll-like receptor 9 / ドラッグデリバリー / ナノ粒子 / サイトカイン
研究概要

昨年度までの研究において、CpG ODNによるTLR9を介したサイトカイン誘導プロファイルは、ナノ粒子への結合状態によって変化すことを見出した。これは、TLR9活性化のための核酸医薬の開発は、ナノ粒子と一体で行う必要があることを示唆している。そこで当該年度は、様々なオリゴデオキシヌクレオチド(ODN)をナノ粒子に搭載し、ODNの塩基配列とTLR9を介したサイトカイン誘導能の関係について調べた。その結果、ナノ粒子-ODN複合体を高濃度で抹消血単核細胞に与えると、ナノ粒子にどのような塩基配列のODNを静電的に結合させてもTLR9を介したサイトカイン誘導が起こることを見出した。これまで、TLR9はDNAのCpGを認識すると考えられていたが、この結果は、ナノ粒子-ODN複合体が高濃度で存在するとTLR9活性化にはCpGは必要ないことを示している。しかしながら、ナノ粒子-ODN複合体が低濃度のときは、CpGを含むナノ粒子-ODN複合体のみからサイトカイン誘導が観察された。これらの結果は、TLR9のCpG認識は、ODN濃度に依存することを示唆している。このCpGに依存しないTLR9活性化がナノ粒子と複合体を形成したときに特有の現象であるのか、あるいは、遊離のODNにおいても濃度を高くすることによってCpGに依存しないTLR9活性化が起こるかは不明である。遊離のODNは細胞への取り込み効率がナノ粒子と複合体を形成したときに比べて低いため、遊離の状態で細胞内のODN濃度を高める取り込み方法の工夫が必要である。ナノ粒子との複合体形成によって、TLR9のODN認識機構は遊離のODNを認識する場合と異なっていることが示唆される。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Recognition of CpG oligodeoxynucleotides by human Toll-like receptor 9 and subsequent cytokine induction2013

    • 著者名/発表者名
      S. Suwarti, T. Yamazaki, S. Chechetka, N. Hanagata
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 430 ページ: 1234-1239

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2012.12.068

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure-dependent immunostimulatory effect of CpG oligodeoxynucleotides and their delivery system2012

    • 著者名/発表者名
      N. Hanagata
    • 雑誌名

      Int. J. Nanomed.

      巻: 7 ページ: 2181-2195

    • DOI

      10.2147/IJN.S30197

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of molecular weight of polyethyleneimine on loading of CpG oligodeoxynucleotides onto flake-shell silica nanoparticles for enhanced TLR9-mediated induction of interferon-α2012

    • 著者名/発表者名
      N. Hanagata, Manoharan, Q. Ji, Yamazaki, Shanmugavel, Chen, Ganesan, Hill and Ariga
    • 雑誌名

      Int. J. Nanomed.

      巻: 7 ページ: 3625-3635

    • DOI

      10.2147/IJN.S32592

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Binding Mode of CpG Oligodeoxynucleotides to Nanoparticles Regulates Bifurcated Cytokine induction via Toll-like Receptor 92012

    • 著者名/発表者名
      S. Chinnathambi, S. Chen, S. Ganesan and N. Hanagata
    • 雑誌名

      SCIENTIFIC REPORTS 2(e-journal)

      巻: 534 ページ: (9999)1-(9999)9

    • DOI

      10.1038/srep00534

    • 査読あり
  • [雑誌論文] TLR9を介したCpG誘導サイトカインのナノ粒子によるスイッチング2012

    • 著者名/発表者名
      花方信孝
    • 雑誌名

      アレルギーの臨床

      巻: 32 ページ: 83-87

  • [学会発表] Regulation of bifurcated cytokine induction by binding mode of CpG DNA onto nanoparticles2013

    • 著者名/発表者名
      N. Hanagata
    • 学会等名
      5th Immunotherapeutics & Immunomonitoring Conference
    • 発表場所
      The Westin Gaslamp Quarter San Diego, USA
    • 年月日
      20130131-20130201
  • [学会発表] Regulation of Toll-like Receptor 9 mediated Cytokine Profile by Binding Mode of CpG Oligodeoxynucleotides to Nanoparticles2012

    • 著者名/発表者名
      Hanagata, N.
    • 学会等名
      1st International Conference on Emerging Advanced Nanomaterials
    • 発表場所
      Mercure Hotel, Brisbane, Australia
    • 年月日
      20121022-20121025
  • [学会発表] Preparation and characterization of silicon quantum dots for delivery of nucleic acid drugs2012

    • 著者名/発表者名
      7.Shanmugavel, C., Ganesan S., Hanagata
    • 学会等名
      4th International Conference on Advanced Nanomaterials(ANM2012)
    • 発表場所
      Indian Institute of Technology Madras
    • 年月日
      20121017-20121019
  • [学会発表] Synthesis and characterization of positively charged silicon quantum dots for delivery of nucleic acid drugs2012

    • 著者名/発表者名
      Shanmugavel, C., Hanagata, N
    • 学会等名
      第6回 ナノバイオメディカル学会大会
    • 発表場所
      独立行政法人産業技術総合研究所
    • 年月日
      20120709-10
  • [学会発表] Effect of interaction mode of CpG oligodeoxynucleotides with TLR9 on bifurcated cytokine induction2012

    • 著者名/発表者名
      Shanmugavel, C., Hanagata, N
    • 学会等名
      第6回 ナノバイオメディカル学会大会
    • 発表場所
      独立行政法人産業技術総合研究所
    • 年月日
      20120709-10
  • [学会発表] Identification of a specific binding peptide to boron nitride nanospheres for delivery of CpG oligodeoxynucleotides2012

    • 著者名/発表者名
      Zhang, H., Yamazaki, T., i Zhi, C., Hanagata, N.
    • 学会等名
      第6回 ナノバイオメディカル学会大会
    • 発表場所
      独立行政法人産業技術総合研究所
    • 年月日
      20120709-10
  • [学会発表] Characterization of interleukin-6 induction by natural CpG oligodeoxynuxleotide2012

    • 著者名/発表者名
      Chechetka, S., Yamazaki, T., Hanagata, N.
    • 学会等名
      第6回 ナノバイオメディカル学会大会
    • 発表場所
      独立行政法人産業技術総合研究所
    • 年月日
      20120709-10

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公開日: 2014-07-24  

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