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2012 年度 実績報告書

メッセンジャーRNAの生体内デリバリーシステム新規開発と疾患治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 24300170
研究種目

基盤研究(B)

研究機関東京大学

研究代表者

位高 啓史  東京大学, 大学院・医学系研究科, 特任准教授 (60292926)

研究分担者 石井 武彦  東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任准教授 (80415075)
緒方 徹  国立障害者リハビリテーションセンター, 運動機能系障害研究部, 部長 (00392192)
川口 浩  東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (40282660)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードmRNA / DDS / ナノミセル / 免疫原性 / 中枢神経系
研究概要

平成24年度はmRNAデリバリーの基礎的な検討として,ナノミセル型キャリアを形成するポリマー設計およびキャリア調製条件の検討を行った.ポリマー側鎖のエチレンジアミン繰り返し数を変化させた改変型ポリマーのin vitro評価により,偶数繰り返し数を持つポリマーでは早期からのタンパク発現が得られる一方,奇数繰り返し数ポリマーでは,安定なキャリア形成,mRNAの徐放による長期持続発現の得られることが明らかとなった.さらに物理化学的な観点からの検討を加えて行く予定である.
In vivo投与への試みも開始し,PEG-PAspDETブロックポリマーを用いたナノミセル型キャリアによるマウスくも膜下腔(脳槽)投与を行った.投与部位である脳幹部のみならず,大脳皮質および頚髄から腰髄の脊髄組織まで広くタンパク発現が得られ,mRNAキャリアが安定に脳脊髄液内を分布したことが示された.またnaked mRNAと比べ,キャリアによる投与では脊髄組織内でのmRNAによる炎症反応が有意に抑制された.TLRによるmRNA認識がキャリア化によって回避されることが免疫病理学的解析によって明らかとなった.ナノミセル型キャリアによるmRNAの安定な保持および免疫原性抑制の機能により,分泌型ルシフェラーゼ発現櫨NAの投与では,脳脊髄液内へ5日間持続する分泌タンパク発現が確認された.中枢神経系組織へのタンパク徐放を可能とするシステムとして有用であり,PLoS One誌に論文発表した.脊髄損傷モデルに対するBDNF投与による治療評価の検討を開始している.

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

当初計画より前倒しして,平成24年度からmRNA内包ナノミセル型キャリアのin vivo投与を開始し,良好な結果を得た.特にmRNAの免疫原性をキャリア化によって効果的に抑制しうることは,mRNAの臨床応用へ向けて重要な成果である.またテンプレートDNAへのPolyA Tail配列組み込みについても,120A組み込みによるタンパク発現効率の向上をin vitro, in vivoとも確認しており,現在さらに長いPolyA鎖の検討を進めているところである.このように,本研究は当初の計画以上に進展しているものと考えている.

今後の研究の推進方策

ポリマー設計最適化およびPolyA Tail配列組み込み型mRNA確立の両面から,タンパク発現効率の向上を図るとともに,モデル動物に対する治療実験を本格化する.上述の脊髄損傷モデルに加え,骨格筋ハイドロダイナミクス法投与による末梢神経損傷モデルの治療への適応を検討している.

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] In vivo messenger RNA introduction into the central nervous system using polyplex nanomicelle2013

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Uchida, Keiji Itaka, et al.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 8 ページ: e56220

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0056220

    • 査読あり
  • [学会発表] mRNA transfectionに最適化したカチオン性ポリマーの新規開発 : ポリアスパルタマイド側のアミノエチレン構造の繰り返し数がmRNA導入効率に及ぼす影響2012

    • 著者名/発表者名
      内田寛邦, 位高啓史, 他
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会シンポジウム2012
    • 発表場所
      仙台国際センター(仙台市)
    • 年月日
      2012-11-26
  • [学会発表] In vivo mRNA Introduction into CNS using non-viral polyplex nanomicelle2012

    • 著者名/発表者名
      Keiji Itaka
    • 学会等名
      6th Annual Symposium on Nanobiotechnology ″Kyoto Cell-Material Integration 2012″
    • 発表場所
      京都大学 芝蘭会館(京都市)
    • 年月日
      2012-11-09
  • [学会発表] In vivo mRNA introduction to central nervous system using polyplex nanomicelles2012

    • 著者名/発表者名
      Keiji Itaka
    • 学会等名
      ESGCT and SFTCG Collaborative Congress 2012
    • 発表場所
      Versailles, France(招待講演)
    • 年月日
      2012-10-28
  • [学会発表] ナノミセルによる実用的in vivo mRNAデリバリー2012

    • 著者名/発表者名
      位高啓史, 他
    • 学会等名
      第12回遺伝子・デリバリー研究会シンポジウム
    • 発表場所
      仙台市民会館(仙台市)
    • 年月日
      2012-09-04
  • [学会発表] Non-viral in vivo mRNA delivery using polypi ex nanomicelle2012

    • 著者名/発表者名
      Keiji Itaka, et al.
    • 学会等名
      1st Joint Symposium 2012 Bridging Cancer Nanotechnology
    • 発表場所
      Houston, USA
    • 年月日
      2012-08-13
  • [学会発表] ナノミセルを用いた中枢神経系へのin vivo mRNAデリバリー2012

    • 著者名/発表者名
      内田智士, 位高啓史, 他
    • 学会等名
      第28回日本DDS学会学術集会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • 年月日
      2012-07-04
  • [学会発表] In Vivo mRNA Delivery to Central Nervous System Using Polyplex Nanomicelles2012

    • 著者名/発表者名
      Uchida Satoshi, Keiji Itaka, et al.
    • 学会等名
      American Society of Gene & Cell Therapy 15th Annual Meeting
    • 発表場所
      Philadelphia, USA
    • 年月日
      2012-05-18
  • [備考]

    • URL

      http://www.m.u-tokyo.ac.jp/news/press.html#20130304

  • [備考]

    • URL

      http://www.t.u-tokyo.ac.jp/epage/release/2013/2013021501.html

  • [備考]

    • URL

      http://www.u-tokyo.ac.jp/ja/todai-research/research-news/in-vivo/mrna-introduction-into-central-nervous-system/

  • [備考]

    • URL

      http://www.jiji.com/jc/zc?k=201302/2013021401001&g=soc

  • [備考]

    • URL

      http://www.nikkan.co.jp/news/nkx1020130218eaah.html

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公開日: 2014-07-16  

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