2021 Fiscal Year Annual Research Report
鼻－脳輸送機構に基づく核酸送達ナノDDSの開発とグリア標的治療への応用展開
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20H04537
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
金沢 貴憲 静岡県立大学, 薬学部, 准教授 (60434015)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 浩揮 千葉大学, 大学院薬学研究院, 助教 (60801743)
小菅 康弘 日本大学, 薬学部, 教授 (70383726)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | Nose-to-Brain / ミクログリア / 核酸デリバリー / ナノ粒子 / 膜透過性ペプチド / 脂質材料 / 海馬 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までに同定したPEGポリマー/ペプチド混合ナノ粒子の組成の最適化を行った。ペプチド2種（Tat、CH2R4H2C）と6種類のブロックポリマーとの組み合わせ計12種の核酸含有ナノ粒子を作製し、動的光散乱法による平均粒子径と粒度分布の評価から、分散均一性と再現性、ならびに物性安定性の優れた組成を3種類同定した。次に、同定した3種類の組成について、様々なポリマー/ペプチド比ならびにN/P比で調製したナノ粒子malat-1標的siRNA含有ナノ粒子を調製し、経鼻投与によるマウス大脳皮質・海馬内および肝・脾・腎での標的遺伝子ノックダウン効率の定量的評価を行った。その結果、PEG-PCLポリマー/CH2R4H2Cからなるナノ粒子において、大脳皮質・海馬でのノックダウン効率が最も高くなるポリマー/ペプチド比ならびにN/P比を明らかとした。このとき、肝・脾・腎におけるノックダウン効率はいずれも見られなかった。また、PEGポリマー/ペプチド混合ナノ粒子の神経細胞に対する細胞生存率を検証した結果、顕著な細胞毒性は見られなかった。次に、前年度明らかにしたグリア細胞親和性の高い脂質材料（ssPalm誘導体）とPEGポリマーナノ粒子へのハイブリッド化について検討した結果、マイクロ流体デバイス法により、脂質材料はPEGポリマーナノ粒子への良好な搭載性を示し、PEGポリマーナノ粒子のミクログリアへの取り込みを有意に向上させることを明らかとした。
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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
本研究の核となる、経鼻投与によって大脳皮質・海馬への送達性・ノックダウン効率に優れる核酸含有ナノ粒子の組成最適化を行うことができた。また、グリア細胞親和性の脂質材料をナノ粒子へハイブリット化する製造条件を確立することができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
ポリマー/ペプチド混合ナノ粒子と脂質材料とをハイブリット化したナノ粒子へ核酸医薬を搭載し、in vivo実験にて、経鼻投与による大脳皮質・海馬への分布動態・ノックダウン効率を検証し、これらの解析結果から、組成・調製条件の最適化を行う。最適化したハイブリットナノ粒子に認知症治療用核酸を搭載させて、脳内標的遺伝子発現および有効性・安全性についてモデルマウスを用いて検証する。
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