選択的抗癌システムを目指した細胞内動態の分子シンクロナイゼーション

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13022201
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 原島 秀吉 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (00183567)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 曽根 三郎 徳島大学, 医学部, 教授 (40145024) ; 紙谷 浩之 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (10204629) ; 丸山 一雄 帝京大学, 薬学部, 助教授 (30130040)
• Keywords: 分子シンクロナイゼーション / トランスフェリン / エンドサイトーシス / GALA / 細胞内動態制御

Research Abstract

本研究は,リポソームに,臓器レベル,細胞レベル,オルガネラレベルで正常細胞と耐性癌細胞とを識別する能力を有する分子を設計し,各プロセスが分子レベルでシンクロナイズすることにより相乗的に抗腫瘍効果を発揮する殺細胞キャリアーシステムの開発する.その基本戦略として,
1)臓器レベルでの識別:血中滞留性リポソーム(LCL)を用いることにより癌組織への選択的送達
2)細胞レベルでの識別:LCLをリガンドで修飾⇒細胞内で内在化⇒汲み出しポンプからの回避
3)オルガネラレベルでの識別
という,3段階の各ステップで正常細胞と(耐性)癌細胞を識別し,強力な選択毒性を発揮せしめる.
平成13年度は,癌細胞標的化リガンドの分子シンクロナイゼーションの最適化を中心に検討した.
(1)リガンド修飾リポソームによる癌細胞標的化の最適化:耐性癌細胞に選択的に発現している細胞表面レセプターを標的とし,トランスフェリンレセプターにより標的化と最適化を行った.
(2)細胞内動態における分子シンクロナイゼーションの最適化:二木博士(京大・化研)との共同研究により,エンドソーム膜融合能を有するGALA誘導体をリポソームに付与し,細胞質への放出効率を促進することに成功した.
(3)フリーの抗癌剤とリポソーム封入型抗癌剤で抗腫瘍のメカニズムが変化するか否かを検討する.抗癌剤として,北大大学院薬学研究科の松田らが設計したECydについても検討を行い,細胞系では濃度依存性であること,in vivo系では時間依存性を示すことを明らかにした.

Research Products

• [Publications] H.Harashima, Y.Shinohara, H.Kiwada: "Controlling the Intracellular Trafficking of DNA Using Liposomes as Drug Carriers"Eur. J. Pharam. Sci.. 13. 85-90 (2001)
• [Publications] R.Tachibana, H.Harashima, Y.Shinohara, H.Kiwada: "Intracellular control of macromolecules by use of liposomes as drug carriers"J. Biol. Macromol. 1. 60-67 (2001)
• [Publications] S.Futaki, W.Ohashi, T.Suzuki, M.Niwa, S.Tanaka, K.Ueda, H.Harashima, Y.Sugiura: "Stearylated arginine-rich peptides : A new class of transfection systems"Bioconjugate Chem.. 12. 1005-1011 (2001)
• [Publications] H.Kamiya, H.Tsuchiya, J.Yamazaki, H.Harashima^*: "Intracellular trafficking and nuclear transgene expression of viral and non-viral gene vectors"Adv. Drug Del. Rev.. 52. 153-164 (2001)
• [Publications] R.Tachibana, H.Harashima, Y.Shinohara, H.Kiwada: "Quantitative study on intracellular fate of plasmid delivered with nonviral vectors"Adv. Drug Del. Rev.. 52. 219-226 (2001)
• [Publications] R.Tachibana, H.Harashima, N.Ide, S.Ukitsu, Y.Ohta, N.Suzuki, H.Kikuchi, Y.Shinohara, H.Kiwada: "Quantitative analysis of correlation between number of nuclear plasmids and gene expression activity after transfection with cationic liposomes."Pharm. Res.. (印刷中).
• [Publications] 原島 秀吉: "生物薬剤学 林正弘, 谷川原祐介編集 第8章「生理学的モデル」"南江堂. 21 (2001)