2022 Fiscal Year Annual Research Report

Development of a non-invasive glaucoma treatment using ultrasonic nanobubbles associated with anti-LRP1 antibody

Research Project

Project/Area Number	22H02959
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Tokyo University of Pharmacy and Life Science
Principal Investigator	林秀樹東京薬科大学, 薬学部, 准教授 (90508657)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	根岸洋一東京薬科大学, 薬学部, 教授 (50286978) 冨塚一磨東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (40444640) 吉川大和東京薬科大学, 薬学部, 准教授 (20274227)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords	緑内障 / ナノバブル / 抗体 / LRP1
Outline of Annual Research Achievements	緑内障は日本の中途失明原因疾患の第一位であり、その約７割を占める正常眼圧緑内障に対し適切な治療薬がないことから、新規治療薬の開発が切望されている。これまでに研究代表者は、グリア細胞から放出されるアポリポタンパク質E含有リポタンパク質の低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質1（LRP1）を介した視神経保護機構を明らかにし、この保護効果を発揮する抗LRP1抗体の作製に成功した。しかし抗体医薬による網膜治療は侵襲性の硝子体注射に頼らざるを得ない。一方で研究分担者らは、超音波応答性ナノバブルによる非侵襲性薬物送達システム（DDS）の開発を行っている。そのような背景から、本研究では超音波応答性ナノバブルによる抗LRP1アゴニスト抗体の網膜送達技術を確立し、非侵襲性緑内障治療システムの基盤構築を目指す。今回、抗LRP1抗体の親和性向上を目指して研究分担者とともに改良を計画し、いくつかの変異体を設計・作製した。現在、初代培養網膜神経節細胞を使用して、誘導した神経変性に対する変異体の神経保護効果を検討中である。また同時に、超音波応答性ナノバブルの検討に先立ち、蛍光標識したリポソームを作製して眼球および網膜への投与方法の検討を行っている。今後、新たに作製した変異体の視神経保護効果の検討を進めるとともに、リポソームによる予備検討で網膜への薬物送達が良好だと思われる条件を利用し、ナノバブルを用いた網膜への薬物送達条件の最適化を進める予定である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason これまでに、抗LRP1抗体の親和性向上を目的として研究分担者とともに新たな変異体を数種類設計し、作製を終えた。現在、初代培養網膜神経節細胞を用いてこれらの変異体の神経変性に対する保護効果を検討している。神経保護効果の解析は、これまでと同様にHoechst染色による核の凝集抑制効果を指標としている。また、超音波応答性ナノバブルを使用したDDSに関しては、予備検討として蛍光標識したリポソームを作製し、眼球および網膜への投与方法・投与条件の検討を行っている。研究開始当初、薄切切片作製後の網膜自家蛍光の増大により、輝度の解析に困難が生じた。この問題解決に時間を要したため、想定よりも研究計画の進行に遅れが生じてしまった。このことから本研究課題は、少し進行が遅れていると考えている。
Strategy for Future Research Activity	新たに作製した変異体の視神経保護効果の検討を進める。これまでの解析方法を踏襲し、核染色による神経変性の解析を進める予定であるが、同時によりスループットの高い解析方法も検討する。網膜へのDDS研究では、リポソームによる予備検討で網膜への薬物送達が良好だと思われる条件を利用し、ナノバブルを用いた網膜への薬物送達条件の最適化を進める。ナノバブル作製に使用する脂質の組成についても検討を進める予定である。