乳酸菌ＤＮＡのナノカプセル体を用いた新規食品および飼料素材開発のための基盤構築

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24580388
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 下里 剛士 信州大学, 学術研究院農学系, 准教授 (00467200)
• 研究分担者: 米倉 真一 信州大学, 学術研究院農学系, 助教 (40443113)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: DNAナノカプセル / DNanocap

研究実績の概要

オリゴDNA（ODN・短いDNA断片）は、感染症の予防や抗アレルギー作用など優れた免疫機能が期待される機能性分子素材として知られている。しかしながら、ODNは経口的に摂取すると、胃酸や消化酵素の影響により分解されてしまうという弱点があり、これまで経口投与による試験はほとんど行われていない。本研究では、「食べる核酸」の実現に向けて「経口摂取により免疫機能性を発揮するDNA素材を提案したい」というアイディアに基づき、ODNをカルシウム性ナノ粒子に包摂する手法の構築に取り組んだ。主な成果として、ODNを50-200 nm程度のカルシウム性ナノ粒子に包摂する手法を確立し、胃酸耐性DNAナノカプセル（DNanocap）の開発に成功した。また、DNAナノカプセルが腸管免疫組織に到達し、免疫機能を発揮することを証明した。さらに、強力な免疫抑制機能を有するDNAナノカプセルを用いてアトピー性皮膚炎モデルマウスへ経口投与試験を実施し、皮膚におけるアレルギー性炎症反応が抑制されることを発見した。本研究で示したDNAナノカプセルによる経口デリバリーシステムは、シンプルかつ低コストであることから、優れた腸管DSS手法の一つとして医薬分野のみならず、機能性食品や家畜飼料の開発分野において注目される成果である。以上の成果は、学術論文として米国遺伝子治療学会の機関誌に発表し、特集論文に選定された（Molecular Therapy, 23(2):297-309, 2015.）。

研究成果

• [雑誌論文] Inhibitory/suppressive oligodeoxynucleotide nanocapsules as simple oral delivery devices for preventing atopic dermatitis in mice (2015)
  • 著者名/発表者名: Wang Y, Yamamoto Y, Shigemori S, Watanabe T, Oshiro K, Wang X, Wang P, Sato T, Yonekura S, Tanaka S, Kitazawa H, Shimosato T.
  • 雑誌名: Molecular Therapy 巻: 23 ページ: 297-309
  • DOI: 10.1038/mt.2014.239.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 乳酸菌オリゴDNAナノカプセルの経口投与による全身免疫系の活性化作用 (2015)
  • 著者名/発表者名: WANG YEQIN, 山本祥也，WANG PENGFEI, 大城和士，重盛駿，下里剛士
  • 学会等名: 日本畜産学会第119回大会
  • 発表場所: 宇都宮大学峰キャンパス
  • 年月日: 2015-03-29 – 2015-03-29
• [学会発表] 乳酸菌オリゴ核酸ナノカプセルの特性解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: Wang Xinyu, Wang Yeqin, 大谷元, 下里剛士
  • 学会等名: 平成26年度日本酪農科学シンポジウム
  • 発表場所: 昭和女子大学グリーンホール
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-12
• [学会発表] 乳酸菌オリゴ核酸ナノカプセルの標的細胞の同定 (2014)
  • 著者名/発表者名: Wang Yeqin, 山本祥也, Wang Pengfei, 重盛駿, 下里剛士
  • 学会等名: 平成26年度日本酪農科学シンポジウム
  • 発表場所: 昭和女子大学グリーンホール
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-12
• [備考] “食べる”機能性DNAの開発プロジェクト
  • URL: http://karamatsu.shinshu-u.ac.jp/lab/shimolab/cn21/index.html