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2015 年度 実績報告書

siRNA1分子封入会合体の精密構造設計とsiRNAデリバリーに向けた機能化

研究課題

研究課題/領域番号 25282141
研究機関東京大学

研究代表者

宮田 完二郎  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50436523)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード核酸医薬送達 / ブロック共重合体 / siRNA
研究実績の概要

本研究の目的は、核酸医薬として期待されるsmall interfering RNA (siRNA)を腫瘍組織へと安全かつ効率良く送達するための「核酸キャリア」を開発することである。全身投与を介して腫瘍組織へと核酸医薬を送達するキャリアに求められる主な機能は、血流中での優れた安定性と腫瘍組織内を効率良く浸透する組織透過性である。これらの条件を満たす核酸キャリアとして、本研究ではsiRNA1分子を選択的に封入する最小スケールの核酸キャリアの構築に挑戦した。昨年度までの研究を通じて、重合度およびカチオン構造が規定されたブロック共重合体を用いることで、1分子のsiRNAが選択的に封入されたユニットポリイオンコンプレックス(uPIC)型キャリアが構築されることを確認した。また、uPIC型キャリアは、優れた血中滞留性および腫瘍集積性を示すことも確認された。そこで平成27年度は、in vivo実験を中心とする機能評価を行った。その具体例として、ヒト膵臓がん細胞を用いて皮下移植腫瘍モデルを構築し、uPIC型キャリアの組織浸透性を共焦点顕微鏡にて観察したところ、腫瘍組織の深部(血管から100 マイクロメートルほど離れた組織)にも到達している様子が確認された。一方、市販の脂質型キャリアは、ほとんど腫瘍組織を浸透してない様子が観察され、uPIC型キャリアの優れた腫瘍組織浸透性が示された。さらに、蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)を利用して、intactなsiRNAが腫瘍組織内にデリバリーされたかどうかを検証したところ、腫瘍組織内より有意なFRETシグナルが得られたことから、uPIC型キャリアはintactなsiRNAを膵臓がんへと送達したことが確認された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の計画通り、uPIC型キャリアを用いたsiRNAデリバリーの実験が行われ、優れた腫瘍組織浸透性などの核酸キャリアとしての有用性が十分に検証されたため。

今後の研究の推進方策

今後は、さらに優れた核酸デリバリー機能を得るために、uPICを構成するブロック共重合体構造のファインチューニングを行う。具体例としては、標的とする組織/細胞に到達した後に効率良く核酸を放出するための生体内局所環境応答能の賦与などを検討する。また、2本鎖核酸であるsiRNAのみならず、1本鎖核酸への適用が可能であるかどうかも検証する。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 9件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Influence of RNA strand rigidity on polyion complex formation with block catiomers2016

    • 著者名/発表者名
      K. Hayashi, K. Miyata, et al
    • 雑誌名

      Macromolecular Rapid Communications

      巻: 37 ページ: 486-493

    • DOI

      10.1002/marc.201500661

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] siRNA-loaded polyion complex micelle decorated with charge-conversional polymer tuned to undergo stepwise response to intra-tumoral and intra-endosomal pHs for exerting enhanced RNAi efficacy2016

    • 著者名/発表者名
      M. Tangsangasaksri, K. Miyata, et al
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 17 ページ: 246-255

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.5b01334

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] リガンド搭載高分子ミセルを用いた組織特異的核酸デリバリー2016

    • 著者名/発表者名
      内藤瑞樹、宮田完二郎
    • 雑誌名

      日本認知症学会誌 Dementia Japan

      巻: 30 ページ: 2-8

  • [雑誌論文] 高分子ナノテクノロジーが切り拓く核酸医薬デリバリー2016

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎、他
    • 雑誌名

      Drug Delivery System

      巻: 31 ページ: 44-53

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 高分子材料に立脚した核酸医薬デリバリーシステムの開発2015

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎
    • 雑誌名

      Drug Delivery System

      巻: 30 ページ: 363-370

    • DOI

      10.2745/dds.30.363

    • オープンアクセス
  • [学会発表] 高分子ナノテクノロジーを基盤とする 核酸医薬デリバリーシステムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎
    • 学会等名
      岐阜大学大学院連合創薬医療情報研究科公開講座
    • 発表場所
      岐阜県 岐阜市 岐阜大学サテライトキャンパス
    • 年月日
      2016-01-19 – 2016-01-19
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子ナノテクノロジーを基盤とする 核酸医薬デリバリーシステムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎
    • 学会等名
      マテリアル工学セミナー
    • 発表場所
      東京都 文京区 東京大学
    • 年月日
      2016-01-15 – 2016-01-15
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノバイオテクノロジーが先導する 診断・治療イノベーション2016

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎
    • 学会等名
      GRENE開発講座ナノバイオコース
    • 発表場所
      東京都 目黒区 東工大蔵前会館
    • 年月日
      2016-01-13 – 2016-01-13
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of Polymeric Materials for Systemic siRNA Delivery to Solid Tumor and Brain2015

    • 著者名/発表者名
      K. Miyata, et al
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高分子ナノテクノロジーによる 核酸医薬デリバリー2015

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎、他
    • 学会等名
      BMB2015
    • 発表場所
      兵庫県 神戸市 神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子ナノテクノロジーを基盤とする 核酸医薬デリバリー2015

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎、他
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第1回年会
    • 発表場所
      京都府 京都市 京都テルサ
    • 年月日
      2015-11-30 – 2015-12-02
    • 招待講演
  • [学会発表] 1分子siRNA封入 ユニットポリイオンコンプレックスの精密構造設計2015

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎、他
    • 学会等名
      第64回高分子討論会
    • 発表場所
      宮城県 仙台市 東北大川内キャンパス
    • 年月日
      2015-09-15 – 2015-09-17
  • [学会発表] Development of Polymeric Nanocarriers for Targeted siRNA Delivery2015

    • 著者名/発表者名
      K. Miyata, et al
    • 学会等名
      IUPAC-2015
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2015-08-07 – 2015-08-14
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multifunctional polygon complex micelle featuring enhanced stability, targetability, and endosome escapability for systemic siRNA delivery to subcutaneous model of lung cancer2015

    • 著者名/発表者名
      K. Miyata, et al
    • 学会等名
      42nd CRS Annual Meeting & Exposition
    • 発表場所
      Edinburgh, Scotland
    • 年月日
      2015-07-26 – 2015-07-29
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高分子ナノテクノロジーを基盤とする 核酸医薬デリバリーシステムの開発2015

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎
    • 学会等名
      第31回日本DDS学会学術集会
    • 発表場所
      東京都 新宿区 京王プラザホテル
    • 年月日
      2015-07-03 – 2015-07-04
    • 招待講演
  • [図書] siRNA delivery methods2016

    • 著者名/発表者名
      H. J. Kim, K. Miyata, et al
    • 総ページ数
      313
    • 出版者
      Springer
  • [図書] 核酸医薬の創製と応用展開2016

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎、他
    • 総ページ数
      278
    • 出版者
      シーエムシー
  • [備考] 宮田研究室ホームページ

    • URL

      http://www.bmm.t.u-tokyo.ac.jp/index.html

  • [備考] 片岡研究室ホームページ

    • URL

      http://www.bmw.t.u-tokyo.ac.jp/index.html

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公開日: 2017-01-06  

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