2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of nanogel hybrid materials for medical application
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16H06313
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
秋吉 一成 京都大学, 工学研究科, 教授 (90201285)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
珠玖 洋 三重大学, 医学系研究科, 産学官連携講座大学教員 (80154194)
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| Project Period (FY) |
2016-05-31 – 2021-03-31
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| Keywords | ナノゲル / DDS / 再生医療 / がん免疫療法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
先進医療の進展には、近年注目されているバイオ医薬品(抗体、サイトカイン、核酸、エクソソームなど)を安定に送達、徐放しえる新規バイオマテリアルの開発が不可欠となっている。
これまでのナノゲル設計において、直鎖状の多糖プルランを基盤とした研究を展開してきた。本研究では、分岐酵素などの三種類の酵素により合成される分子量の制御された超分岐性3Dグルカンに会合因子としてアルキル基を導入した3D グルカンナノゲルの合成法を確立した。その樹状構造特性に起因するタンパク質との効率的な包接とその細胞内への送達を可能にする新規なタンパク質デリバリーナノキャリアとして機能しえることを見出した。
疎水化した酸化鉄ナノ微粒子とCHPナノゲルの複合化により、分子シャペロン機能を有する磁性ハイブリッドナノゲルが作製できることを報告したが、この磁性ナノゲルとエクソソームを混合することで容易に複合化することを明らかとした。この複合体に磁場を印加することでエクソソームのみを添加した場合に比べ10倍以上と極めて高い効率で標的細胞へとエクソソームを送達することに成功した。
多糖ナノゲルを利用したがんワクチン療法研究においては、がん特異的キラーT細胞（の効率的誘導のための新規ナノゲルキャリア設計として、アニオン性のCHPナノゲルや従来の主鎖骨格が異なる直鎖多糖であるプルランと違って、分岐多糖であるクラスターデキストリン（CDex）の疎水化多糖ナノゲル( CH-CDex) を用い、抗原デリバリー機能を検討した。その結果、CHPナノゲルより小粒子径を示すCH-CDexナノゲルやアニオン性のCHPナノゲルを用いるとリンパ節への効率的な抗原送達やリンパ節内で取り込まれる細胞の制御が可能で、より強い細胞性免疫を誘導するがん治療ワクチンとして機能することが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
最初に提案した３つの課題と目標に関して、1)新規機能性糖鎖ナノゲルの設計とDDS機能、２）ナノゲルハイブリッド材料の開発と再生医療応用、３）ナノゲルDDSによるがん免疫療法、いずれも順調に研究が進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の目的を概ね達成できており、最終年度に向けて、研究全般のまとめを行っていく。
また、本研究課程であらたに見出した両親媒性熱応答性ポリマーの自己組織化挙動と物質透過性ベシクルの機能を追求していく予定でる。
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