表面認識特性の制御に基づくリポソーム動態の至適化と遺伝子・薬物デリバリー

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13470477
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 橋田 充 京都大学, 薬学研究科, 教授 (20135594)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西川 元也 京都大学, 薬学研究科, 助手 (40273437) ; 山下 富義 京都大学, 薬学研究科, 助教授 (30243041)
• Keywords: ドラッグデリバリー / ターゲティング / DDS / リポソーム / 糖修飾 / エンドサイトーシス / 受容体介在性 / 体内動態

Research Abstract

本研究では、生体内で細胞特異的デリバリーなど高度な機能特性を発揮する第三世代のリポソーム製剤の開発をリードするため、細胞特異的認識素子の表面導入、あるいは各種生体成分との相互作用の制御の指針となる総合的な設計戦略を確立し、同時に実用性の高い各種表面制御技術を開発することを目的とし、in vitroおよびin vivo実験を行った。受容体介在性ドラッグデリバリーのアイデアを演繹するためのプロトタイプとして、糖鎖構造を認識素子とするリポソームの開発を行った。ここでは、コレステロールをアンカーとし、ガラクトース、マンノース、あるいはフコースを末端に有するコレステロール誘導体を合成した。各種糖修飾リポソームをそれぞれリガンドとして認識する細胞を用いて、リガンドとレセプターの相互作用をin vitro実験で評価し、阻害実験や温度依存性の実験により各糖修飾リポソームがそれぞれ特異的な認識を介してエンドサイトーシスの機構により取り込まれていること、および各レセプターは必ずしも単一の糖を認識するのではなく、それぞれが固有の基質認識パターンを示すことが明らかとなった。また、培養細胞を用いたin vitro実験において、リポソーム表面の糖の密度のみならず、リポソームを構成する脂質の組成がレセプターを介した取りこみに影響し得ることを見出した。さらに、包含した薬物とリポソームマーカーとの体内動態をin vivoで評価したところ、脂質の組成はリポソームの薬物保持特性に大きく関与し、蛍光偏光解消法による実験との対応関係から脂質流動性が高いほどin vivoでの薬物放出も高くなることが示された。

Research Products

• [Publications] Praneet Opanasopit: "Involvement of serum mannan binding proteins and mannose receptors in up take of mannosylated lip somes by macrophages"Biochimica et Biophysica Acta. 1511(1). 134-145 (2001)
• [Publications] Fuminori Sakurai: "Interaction between DNA-cationic liposome complexes and erythrocytes is an important factor in systemic gene transfer via the intravenous route in mice : The role of the neutral helper lipid"Gene Therapy. 8(9). 677-686 (2001)
• [Publications] Ayumi Sato: "Enhanced gene transfection in macrophages using mannosylgted cationic liposomes-polythylenimine-plasmid DNA complexes"Journal of Drug Targeting. 9(3). 201-207 (2001)
• [Publications] Fuminori Sakurai: "Effects of erythrocytes and serum proteins on lung accumulation of lipoplexes containing cholesterol or DOPE as a helper lipid in the single-pass rat lung perfusion system"European Journal of Pharmaceutics Biopharmaceutics. 52. 165-172 (2001)
• [Publications] Praneet Opanasopit: "Inhibitin of liver metastasis by targeting of immunomodulators using mannosylated liposome carriers"Journal of Controlled Release. (in press).
• [Publications] Praneet Opanasopit: "Serum mannan binding protein inhibits mannosylated liposome-mediated transfection to macrophages"Biochimica et Biophysica Acta. (in press).