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2014 年度 実施状況報告書

脳組織標的指向化超分子プロドラッグによる革新的ライソゾーム病治療アプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 26750155
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

田村 篤志  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (80631150)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードライソゾーム病 / ポリロタキサン / シクロデキストリン / ニーマンピック病C型 / コレステロール
研究実績の概要

本課題ではライソゾーム病の一種であり、リソソームにコレステロールの蓄積が認められるニーマンピック病C型(NPC病)に対する治療薬を開発することを目的としている。具体的には、β-シクロデキストリンを包接したポリロタキサンを用いて、NPC病モデルマウスの各臓器におけるコレステロール代謝の改善と生存期間の延長について検討を行う。これまでの研究で、細胞内で分解し、β-シクロデキストリンを放出することが可能なポリロタキサンを開発し、NPC病モデル細胞におけるコレステロール蓄積の改善に関して評価を進めてきた。ポリロタキサンは既存のシクロデキストリン誘導体と比較して約100分の1の濃度でNPC病モデル細胞におけるコレステロール蓄積を改善することを明らかとしてきた。本年度は、in vivoでの治療効果を明らかとすることを目的にNpc1ノックアウトマウス実験系の立ち上げを行った。Npc1ノックアウトマウスは生後8週齢程度までは野生型マウスと同様の体重増加を示したが、それ以降は顕著な体重減少を示した。本マウスの生存期間は平均76日であり、既往研究とほぼ一致した。現在は、ポリロタキサン、シクロデキストリンをNPC病モデルマウスに皮下投与を行い、体重変化、生存期間を観察中である。また、体内動態をin vivo蛍光イメージング装置により評価するため、近赤外蛍光試薬で標識したポリロタキサン、ならびにシクロデキストリンの合成法を確立した。予備的な実験として、ICRマウス皮下に蛍光標識したシクロデキストリン、ポリロタキサンをそれぞれ投与し、1時間経過後IVISで蛍光強度を比較した結果、ポリロタキサンを投与したマウスはシクロデキストリンを投与したマウスよりも高い蛍光強度を示し、ポリロタキサンは低分子のシクロデキストリンと比較して長時間体内に留まる可能性が示唆された。

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

本研究課題の中心となるin vivo評価について、ノックアウトマウスを用いた治療効果、ならびにin vivo蛍光イメージングによる体内動態の実験系を確立した。動物実験施設の改修工事の遅れにより研究のスタートが予定より遅れたものの、ほぼ当初の計画通りに実験は進んでいる。

今後の研究の推進方策

今年度実験系を確立したNpc1ノックアウトマウスに対する治療効果の評価を今後も継続するとともに、in vivo蛍光イメージング装置を用いて詳細な体内動態の解析を進める。また、脳組織へのポリロタキサンの集積量を向上させることを目的に様々な脳組織移行性ペプチドを修飾したポリロタキサンを合成し、脳へのターゲティング、ならびに治療効果への影響を明らかとする。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] β-Cyclodextrin-threaded biocleavable polyrotaxanes ameliorate impaired autophagic flux in Niemann-Pick type C disease2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Tamura, Nobuhiko Yui.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 290 ページ: 9442-9454

    • DOI

      10.1074/jbc.M115.636803

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Threaded macromolecules as a versatile platform for biomaterials2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Tamura, Nobuhiko Yui
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 50 ページ: 13433-13446

    • DOI

      10.1039/C4CC03709J

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] インターロック高分子による希少難治性代謝疾患治療2015

    • 著者名/発表者名
      田村篤志
    • 学会等名
      第65回医用高分子研究会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2015-03-09
    • 招待講演
  • [学会発表] Biocleavable cyclodextrin-based polyrotaxanes for the therapy of lysosomal storage disorders2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Tamura, Nobuhiko Yui
    • 学会等名
      The 10th SPSJ International Polymer Congress (IPC2014)
    • 発表場所
      Epocal Tsukuba
    • 年月日
      2014-12-02 – 2014-12-05
  • [学会発表] 細胞内分解性ポリロタキサンによるライソゾーム病由来細胞のオートファジー機能正常化2014

    • 著者名/発表者名
      田村篤志, 由井伸彦
    • 学会等名
      第36回日本バイオマテリアル学会大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2014-11-17 – 2014-11-18
  • [学会発表] ポリロタキサンの超分子構造が酵素静電複合体の物理化学的性質と酵素活性に与える影響2014

    • 著者名/発表者名
      池田 剛, 田村篤志, 由井伸彦
    • 学会等名
      第36回日本バイオマテリアル学会大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2014-11-17 – 2014-11-18
  • [学会発表] Polyrotaxanes ameliorate impaired autophagy flux in lysosomal storage disorders2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Tamura, Nobuhiko Yui
    • 学会等名
      JSPS A3 Foresight International Symposium on Nano-Biomaterials and Regenerative Medicine
    • 発表場所
      東京女子医科大学
    • 年月日
      2014-10-08 – 2014-10-09
  • [学会発表] 細胞内分解性超分子を基盤とした難治性代謝疾患治療2014

    • 著者名/発表者名
      田村篤志, 由井伸彦
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学文京キャンパス
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26

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公開日: 2016-06-01  

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