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2013 年度 実績報告書

多足型構造を形成する核酸を基盤とする核酸ナノDDS開発

研究課題

研究課題/領域番号 23390010
研究機関京都大学

研究代表者

西川 元也  京都大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (40273437)

研究分担者 高倉 喜信  京都大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (30171432)
高橋 有己  京都大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (00547870)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード核酸 / ナノ粒子 / DDS / CpG
研究概要

本研究では、核酸医薬を含む機能性核酸の疾患治療効果の飛躍的向上を目的に、多足型構造を形成する核酸-polypodna(ポリポドナ)-を設計・開発するとともに、これを連結することで新規デンドリマー型核酸ナノDDSを創出する。最終年度である25年度は、前年度までに開発したCpG DNA含有polypodnaを用いて、デンドリマー型核酸ナノ粒子の開発を試みた。Polypodnaの5’突出部分の塩基数を変更したところ、塩基数12までは塩基数の増加に伴い形成効率が上昇する傾向が認められたが、それ以上の延長による影響はほとんどなかった。そこで、塩基数12のpolypodnaを用いて、種々のデンドリマー型核酸ナノ粒子を作製した。まず、足(分岐)数3のtripodnaを用いて第1~第3世代のDNAデンドリマーを作製した。原子間力顕微鏡による観察の結果、いずれの場合にも設計通りのデンドリマー形状体の構築が認められた。しかしながら、電気泳動による定量的解析の結果、第2世代以上のDNAデンドリマーの多くは不完全な構造体であることも示唆された。そこで、足数3、4、6のpolypodnaを用いて、様々な構造の第一世代DNAデンドリマーを作製した。その結果、デンドリマーの外殻部分がtripodnaの場合には形成効率が高かったのに対し、外殻に配置するpolypodnaの足数が増加するにつれて形成効率が低下した。マウスマクロファージ様RAW264.7細胞を用いて、細胞取り込みとサイトカイン産生を評価したところ、両者には正の相関が認められ、中心がhexapodnaで外殻がtripodnaで形成されるDNAデンドリマーで最大値を示した。以上より、免疫細胞への効率的な核酸医薬のデリバリーに有効なデンドリマー型核酸ナノDDSの創出に成功した。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] DNA nanotechnology-based development of delivery systems for bioactive compounds2014

    • 著者名/発表者名
      Mohri K, Nishikawa M, Takahashi Y, Takakura Y
    • 雑誌名

      European Journal of Pharmaceutical Sciences

      巻: 58 ページ: 26-33

    • DOI

      10.1016/j.ejps.2014.03.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Injectable, self-gelling, biodegradable, and immunomodulatory DNA hydrogel for antigen delivery2014

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa M, Ogawa K, Umeki Y, Mohri K, Kawasaki Y, Watanabe H, Takahashi N, Kusuki E, Takahashi R, Takahashi Y, Takakura Y
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release

      巻: 180 ページ: 25-32

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2014.02.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient delivery of immunostimulatory DNA to mouse and human immune cells through the construction of polypod-like structured DNA2014

    • 著者名/発表者名
      Uno S, Nishikawa M, Mohri K, Umeki Y, Matsuzaki N, Takahashi Y, Fujita H, Kadowaki N, Takakura Y
    • 雑誌名

      Nanomedicine

      巻: 10 ページ: 765-74

    • DOI

      10.1016/j.nano.2013.11.017

    • 査読あり
  • [学会発表] DNAナノテクノロジーを基盤とする免疫アジュバント・抗原徐放システムの開発2014

    • 著者名/発表者名
      西川元也、高倉喜信
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      20140327-20140330
    • 招待講演
  • [学会発表] 静電的相互作用を利用した免疫刺激性DNAハイドロゲルからの抗原徐放化による抗腫瘍免疫の効率的誘導2013

    • 著者名/発表者名
      梅木佑夏、西川元也、毛利浩太、高橋有己、高倉喜信
    • 学会等名
      第23回アンチセンスシンポジウム
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      20131128-20131129
  • [学会発表] Takumi型核酸ナノ構造体を利用した免疫細胞への免疫抑制性オリゴ核酸のデリバリー2013

    • 著者名/発表者名
      西田 優、西川元也、遠藤政幸、杉山 弘、高橋有己、高倉喜信
    • 学会等名
      第23回アンチセンスシンポジウム
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      20131128-20131129
  • [学会発表] 免疫刺激性核酸の免疫細胞への効率的デリバリーを目的とした自己会合型DNAナノ構造体の構造活性相関2013

    • 著者名/発表者名
      大槻昇三、西川元也、毛利浩太、松崎憲幸、高橋有己、高倉喜信
    • 学会等名
      第23回アンチセンスシンポジウム
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      20131128-20131129
  • [学会発表] Development of self-assembling and immunostimulatory dendrimer-like DNA for stimulation of immune cells2013

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa M, Kusuki E, Mohri K, Endo M, Hidaka K, Sugiyama H, Takahashi Y, Takakura Y
    • 学会等名
      9th Annual Meeting of the Oligonucleotide Therapeutics Society
    • 発表場所
      Naples, Italy
    • 年月日
      20131006-08
  • [学会発表] DNAナノテクノロジーを基盤とする核酸医薬の高機能化とデリバリー2013

    • 著者名/発表者名
      西川元也
    • 学会等名
      第29回日本DDS学会学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20130704-20130705
    • 招待講演
  • [学会発表] DNAハイドロゲルを基盤とした抗原デリバリーシステムの開発2013

    • 著者名/発表者名
      梅木佑夏、西川元也、小川耕平、毛利浩太、高橋有己、高倉喜信
    • 学会等名
      第29回日本DDS学会学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20130704-20130705
  • [学会発表] 核酸ナノ構造体を利用した免疫細胞への免疫抑制性オリゴヌクレオチドデリバリー2013

    • 著者名/発表者名
      西田 優、西川元也、高橋有己、高倉喜信
    • 学会等名
      第29回日本DDS学会学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20130704-20130705
  • [学会発表] 自己組織化デンドリマー型DNAを基盤とする免疫細胞指向性核酸DDSの開発2013

    • 著者名/発表者名
      楠木絵理、西川元也、毛利浩太、高橋夏樹、遠藤政幸、日高久美、杉山 弘、高橋有己、高倉喜信
    • 学会等名
      第29回日本DDS学会学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20130704-20130705
  • [学会発表] 高速原子間力顕微鏡観察によるpolypodna中のDNA配向性の解明2013

    • 著者名/発表者名
      塩見朋紀、西川元也、高橋夏樹、遠藤政幸、日高久美、杉山 弘、高橋有己、高倉喜信
    • 学会等名
      第29回日本DDS学会学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20130704-20130705
  • [学会発表] 核酸医薬の効率的な免疫細胞へのターゲティングを目的とした自己組織化デンドリマー型DNAの開発2013

    • 著者名/発表者名
      楠木絵理、西川元也、毛利浩太、高橋夏樹、遠藤政幸、日高久美、杉山 弘、高橋有己、高倉喜信
    • 学会等名
      日本薬剤学会第28年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20130523-20130525
  • [学会発表] Takumi型核酸ナノ構造体の開発と免疫抑制性オリゴヌクレオチドデリバリーへの応用2013

    • 著者名/発表者名
      西田 優、西川元也、高橋有己、高倉喜信
    • 学会等名
      日本薬剤学会第28年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20130523-20130525

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公開日: 2015-05-28  

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