2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of transcutaneous pollinosis immunotherapy using solid-in-oil nanodispersions
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17J02177
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
孔 慶リョウ 九州大学, 工学府, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| Keywords | 花粉症ワクチン / 経皮ワクチン / DDS / 免疫療法 / 薬物キャリア / ナノ粒子 / エピトープペプチド / 経皮吸収 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、日本人の4人に１人が罹患するアレルギー疾患であるスギ花粉症に着目した。花粉症唯一の根治療法である免疫療法は、ごく少量の花粉抗原を注射によって数年に渡り投与する手法であるが、長期通院や治療時の副作用が患者のQOL (Quality of Life)を低下させている。注射や舌下投与と比べ、経皮投与は薬物を皮膚から浸透させるため、簡便性、安全性、低侵襲性に優れている。そして、従来の花粉アレルゲンの代わりに、重篤な副作用を起こさないT細胞エピトープペプチドを選択し、治療時間の短縮、医療費の大幅削減が期待される。以下に本年度の研究実績の概要を示す。
本研究では、油中ナノ分散化技術（S/O化技術）を利用した花粉症免疫治療法の開発を試みた。まず、スギ花粉症の治療に効果があった花粉エピトープペプチドを用いることで、S/O製剤を調製した。次に、花粉症モデルマウスを作成した。最後に、SO化ペプチドの経皮投与によるマウス血清中の抗体産生量(Total IgEとSpecific IgE)変動による、経皮免疫効果を評価した。その結果、抗原特異的IgE値が大きく低下し、花粉症抑制効果が得られた。さらに、この抑制効果は抗原水溶液を注射投与した場合と同程度であることが明らかになった。
また、米国ニューヨーク州立バッファーロー校で、両親媒性分子と溶媒の相互作用を研究した上で、最適な両親媒性分子と溶媒を選択した。両親媒性分子Pluronicと有機溶媒の三相図を作り、リオトロピック液晶の調整法を確立した。今後、日本でリオトロピック液晶の経皮促進作用を確認した上で、効率的な花粉症経皮免疫療法を開発する。
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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
前年度の研究成果によって、S/O化技術を用いることによって、抗原が角質層を通過できることが示された。したがって本年度は、花粉症の免疫治療においては、花粉症モデルマウスに経皮免疫を行い、その治療効果を評価した。
花粉症において、治療効果の指標は血清中のIgE抗体である。IgE抗体は花粉の暴露に応答して産生されるため、免疫が獲得されていれば、IgE抗体価は減少する。結果より、マウス血清中の抗体産生量(Total IgEとSpecific IgE)は、S/O製剤の経皮投与によって、大きく減少した。花粉症抑制効果が得られた。また、この抑制効果は抗原水溶液を注射投与した場合と同程度であることが明らかになった。さらにサイトカイン産生量(IFN-γ、IL4とIL10)変動による、経皮免疫メカニズムを評価した。その結果、SO化ペプチドの経皮投与により、液体免疫を抑制することで、IgE値の減少に至ったと推察される。
また、米国ニューヨーク州立バッファーロー校で、両親媒性分子と溶媒の相互作用を研究した上で、最適な両親媒性分子と溶媒を選択した。両親媒性分子として、ショ糖ラウリン酸エステル（L-195）、ショ糖エルカ酸エステル(ER-290)とPluronic(F-68,P105,F-127)を含む数種類の両親媒性分子を使って、エタノール、イソプロピルアルコール（IPA）、ミリスチン酸イソプロピル (IPM)を含む数種類の有機溶媒中でのリオトロピック液晶構造(LLC)を考察した。その結果、両親媒性分子L-195とER-290で調整したLLCは不安定で、短時間で相分離が発生した。一方、Pluronicを使って調整したLLC製剤では安定であった。また、両親媒性分子Pluronicと有機溶媒の三相図を作り、リオトロピック液晶の調整法を確立した。
上記のように研究は、計画通りに順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は、研究計画に従ってこれまで順調に進行してきたので、今後の研究計画に大幅な修正は加えない。
体内の免疫系は液性免疫と細胞性免疫という2種類の免疫が拮抗しており、片方が増強されるともう片方は抑制される。前者は感染症に、後者はアレルギーやがんに対して有効な免疫である。花粉症の主な原因は、液性免疫が強く活性化され、免疫バランスが崩れることである。従って、花粉症治療には免疫バランスを調整することが重要であり、そのための手法として免疫活性物質(アジュバント)の利用が有効であると考えた。
そこで本研究では、S/O製剤を用いることで経皮スギ花粉症治療の効果を高めるために、体内の免疫反応を液性免疫から細胞性免疫優勢に傾けるアジュバントを用い、これまで使用してきた花粉T細胞エピトープペプチドと同時にS/O製剤に封入することで、より高い治療効果を目指して検討を行う。具体的なアジュバントとしては、糖脂質系及び界面活性剤型のアジュバントをを予定している。
さらに、S/O製剤とアジュバントを組み合わせることによって、高効率な花粉症経皮免疫システムを完成させる。スギ花粉症モデルマウスを作製し、ペプチド S/O 化製剤により免疫化を行い、免疫治療効果の検証を行うとともに、経皮免疫の活性化機構の解明を行う。
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