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2023 年度 実績報告書

血液脳関門通過型核酸医薬としてのヘテロ核酸搭載グルコースミセルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22H02779
配分区分補助金
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

桑原 宏哉  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 講師 (80723486)

研究分担者 宮田 完二郎  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (50436523)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード血液脳関門 / 核酸医薬 / ヘテロ核酸 / グルコースミセル
研究実績の概要

本研究は、核酸医薬を全身投与して、血液脳関門を通過させて中枢神経系に効率的に送達し、任意の分子の強力な発現抑制をもたらす革新的な創薬技術の開発を目的としている。
DNA/RNA二本鎖構造のヘテロ核酸は、現在の核酸医薬の開発の主流を成すアンチセンス医薬やsiRNA医薬よりはるかに高い有効性を有する新規核酸医薬の基盤技術である。また、グルコースミセルは、グルコースが血液脳関門を通過して脳内に多量に輸送される生理学的特性を活用して、様々な中~高分子医薬を静脈内投与で高い効率で中枢神経系に導入する血液脳関門通過型ドラッグデリバリーシステムの基盤技術である。
本研究では、医工連携チームでこれらの2つの技術を融合したヘテロ核酸搭載グルコースミセルを開発し、全身投与で中枢神経系の任意の分子の強力な発現制御を実現する革新的な血液脳関門通過型核酸医薬の創生に取り組んでいる。
親水性で安全性に優れるポリエチレングリコールの一端にグルコースを結合し、反対端には生体適合性と生分解性を有するカチオン性ポリアミノ酸を連結し、アニオン性であるヘテロ核酸とのポリイオンコンプレックス形成に基づいて、自己組織化によりヘテロ核酸搭載グルコースミセルが調製された。このヘテロ核酸搭載グルコースミセルをマウスの血中を野生型マウスの静脈内に投与したところ、アンチセンス核酸やsiRNAを搭載した場合と比較して、血中滞留性が格段に優れることが判明した。均一かつ生体内で一定の安定性を有するグルコースミセルの調製条件を模索するとともに、グルコースミセルを発展させたヘテロ核酸のデリバリー担体について検討している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

均一かつ生体内で一定の安定性を有するヘテロ核酸搭載グルコースミセルの調製が困難となってきていることから、調製条件の改善、およびグルコースミセルを発展させたヘテロ核酸のデリバリー担体についても模索している。

今後の研究の推進方策

均一に調製され、かつ生体内で一定の安定性を有するヘテロ核酸搭載グルコースミセルの条件を引き続き模索し、物性評価を進める。優れた条件が確立された際には、当初の予定通り、ヘテロ核酸搭載グルコースミセル野生型マウスに投与して血中滞留性や脳への移行性につき評価する。並行して、グルコースミセルを発展させたヘテロ核酸のデリバリー担体についても模索していく。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] 希少疾患に対する核酸医薬によるN-of-1+創薬の課題と展望2023

    • 著者名/発表者名
      中山 東城、桑原 宏哉、横田 隆徳
    • 雑誌名

      医薬品医療機器レギュラトリーサイエンス

      巻: 54 ページ: 51~54

    • DOI

      10.51018/pmdrs.54.1_51

  • [雑誌論文] 核酸医薬によるN-of-1+創薬の動向2023

    • 著者名/発表者名
      中山東城,桑原宏哉,横田隆徳
    • 雑誌名

      バイオサイエンスとインダストリー(B&I)

      巻: 81 ページ: 166-169

  • [雑誌論文] 神経疾患に対する核酸医薬:超希少疾病の核酸医薬による個別化医療2023

    • 著者名/発表者名
      中山東城,桑原宏哉,横田隆徳
    • 雑誌名

      脳神経内科

      巻: 98 ページ: 881-885

  • [学会発表] Angubindin-1 opens the blood-brain barrier in vivo for delivery of antisense oligonucleotide to the central nervous system2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroya Kuwahara, Satoshi Zeniya, Tetsuya Nagata, Takanori Yokota
    • 学会等名
      American Academy of Neurology 75th Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 核酸医薬品におけるsiRNAの位置づけとDDSの進歩2023

    • 著者名/発表者名
      桑原宏哉
    • 学会等名
      第64回日本神経学会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Establishing a Model for N-of-1 Oligonucleotide Therapeutics: Prospect and Challenge in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Tojo Nakayama, Hiroya Kuwahara, Tetsuya Nagata, Takanori Yokota
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第8回年会
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA and RNA heteroduplex oligonucleotide targeting central nervous system disorders2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroya Kuwahara
    • 学会等名
      Asian Pacific Prion Symposium
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2024-12-25  

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