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2011 年度 実施状況報告書

細胞内動態素過程の定量解析に基づいたin vivo siRNA送達システムの創製

研究課題

研究課題/領域番号 23790038
研究機関北海道大学

研究代表者

林 泰弘  北海道大学, 薬学研究科(研究院), 特任助教 (30548178)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2013-03-31
キーワードDDS / siRNA / pDNA / 肝臓
研究概要

平成23年度はオクタアルギニン(R8)とエンドソーム脱出素子(GALA)を組み合わせたナノ粒子(R8-GALA-MEND)の作成を行った。その結果、マウス肝臓にpDNA、siRNAを送達可能なキャリアの構築に成功した[Khalil Ikramy, Hayashi Y et al. J Control Release. 156(3):374-80 (2011), Hayashi Y et al., Int J Pharm. 419(1-2):308-13 (2011)]。次に、さらに高性能なsiRNAデリバリーシステムを構築するために、in vitro、in vivo間のsiRNAの活性の違いがどの素過程に起因するのかについての解析を行った。初めにin vitroとin vivo間の律速段階としてIntracellular Pharamacokinetics (PK)、Intracellular Pharmacodynamics (PD)、の2つの要因に着目し、細胞内に存在するsiRNA分子数と、siRNAのサイレンシング活性における関連性をin vitro系とin vivo系の両方で比較した。その結果、PK、PDの両者ともin vitroとin vivoで同等であることが明らかとなった。次にsiRNAの細胞・肝臓への集積率に着目したところ、in vivoではin vitroよりも投与量を下げるに従って集積量が著しく低下することを発見した。従って、in vitroとin vivo間の活性の大きな違いを決定づけている素過程は初期の段階の取り込み過程に存在していることが明らかとなった(Hayashi Y et al. (Submitted))。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

平成23年度はin vivoにおける核酸デリバリーシステムを構築した。そしてその性能をさらに上げるために、律速段階がどこにあるのかについて明らかにしてきた。今年度発見した現象はDDS研究者にとって非常に盲点であり、今後更なる高性能遺伝子キャリアを作成する大きなヒントとなる可能性が高い。一方、本年度は平成24年度の研究計画も前倒しで行うことができているので、非常に研究がうまく進んでいると評価している。

今後の研究の推進方策

今後は、平成23年度で得られた知見をもとにして、現在の投与量の1/10程度で同程度の活性が得られる核酸デリバリーシステムの構築に取り組んでいく。そして、構築されたデリバリーシステムを用いた治療応用として、pDNAデリバリーによる肝炎予防・治療効果の検討を、siRNAデリバリーによる2型糖尿病の病態改善効果の検討を実施する予定である。

次年度の研究費の使用計画

平成23年度の残金(28,893円)は平成23年度に実施した細胞実験関連試薬の支払いに使用する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Octaarginine- and pH sensitive fusogenic peptide-modified nanoparticles for liver gene delivery2011

    • 著者名/発表者名
      Khalil IA, Hayashi Y, Mizuno R, Harashima H
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release

      巻: 156 ページ: 374-380

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2011.08.012

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cell penetrating peptide-mediated systemic siRNA delivery to the liver2011

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Y, Yamauchi J, Khalil IA, Kajimoto K, Akita H, Harashima H
    • 雑誌名

      International Journal of Pharmaceutics

      巻: 419 ページ: 308-313

    • DOI

      10.1016/j.ijpharm.2011.07.038

    • 査読あり
  • [学会発表] Cell penetrating peptide-mediated systemic siRNA delivery to the liver2011

    • 著者名/発表者名
      J. Yamauchi, Y. Hayashi, IA. Khalil, H. Akita, H. Harashima
    • 学会等名
      The 14th annual meeting of the american society of gene and cell therapy
    • 発表場所
      Washington State Convention & Trade Center (U.S.A.)
    • 年月日
      May 18-21, 2011
  • [学会発表] Octaarginine peptide-based nanoparticle system for liver-targeted nucleic acid delivery2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayashi, R. Mizuno, J. Yamauchi, IA. Khalil, H. Harashima
    • 学会等名
      The 9th International Symposium for Future Drug Discovery and Medical Care
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2011年9月29~30日
  • [学会発表] オクタアルギニン(R8)とGALAを修飾した肝臓指向性遺伝子送達キャリアの構築2011

    • 著者名/発表者名
      水野諒一、林泰弘、Ikramy Khalil、原島秀吉
    • 学会等名
      第11回アンチセンス・遺伝子・デリバリーシンポジウム2011
    • 発表場所
      大阪大学(吹田市)
    • 年月日
      2011年9月1~2日
  • [学会発表] R8ペプチドとGALAペプチドを用いた肝臓への遺伝子デリバリーシステムの開発2011

    • 著者名/発表者名
      林泰弘、水野諒一、Ikramy Khalil、原島秀吉
    • 学会等名
      第27回日本DDS学会
    • 発表場所
      東京大学(文京区)
    • 年月日
      2011年6月9~10日
  • [学会発表] 膜透過性ペプチドを用いた肝臓へのsiRNA送達2011

    • 著者名/発表者名
      山内順、林泰弘、Ikramy Khalil、梶本和昭、秋田英万、原島秀吉
    • 学会等名
      第27回日本DDS学会
    • 発表場所
      東京大学(文京区)
    • 年月日
      2011年6月9~10日
  • [学会発表] in vitro/in vivoにおけるsiRNAの定量的解析2011

    • 著者名/発表者名
      野口裕生、林泰弘、原島秀吉
    • 学会等名
      第137回日本薬学会北海道支部例会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2011年12月3日
  • [図書] 多機能性エンベロープ型ナノ構造体の創薬への応用2011

    • 著者名/発表者名
      林泰弘、梶本和昭、原島秀吉.
    • 総ページ数
      8-11
    • 出版者
      細胞

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公開日: 2013-07-10  

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