2014 Fiscal Year Research-status Report
経鼻投与型機能性ペプチド修飾神経指向性ナノキャリアの開発と脳神経疾患治療への応用
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25870767
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| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
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Principal Investigator |
金沢 貴憲 東京薬科大学, 薬学部, 助教 (60434015)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 高分子ミセル / 機能性ペプチド / Nose-to-Brain / 脳デリバリー / 神経細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、細胞透過性ペプチドキャリアの改良を目的として、新たに設計したアルギニン、ヒスチジン、システインからなる多機能性オリゴペプチド（Pep）にMPEG-PCLを修飾したMPEG-PCL-Pepおよびステアリン酸（STR）を修飾したSTR-Pepを新規機能性ペプチド修飾ナノキャリアとして用いた際の、①核酸の神経細胞への取り込みと細胞毒性評価、②経鼻投与後の脳への移行性を検討した。
①ラット神経細胞に蛍光標識siRNAと各キャリアとの複合体をトランスフェクションし4時間後の核酸の取り込み効率についてフローサイトメトリーを用いて検討した結果、どちらのペプチドキャリアもN/P比10より80%以上の高い細胞内取り込みを示した。このとき、MPEG-PCL-PepではN/P比20以上で、STR-PepではN/P比10以上で取り込み効率に有意な差は見られなかった。さらに、細胞毒性を評価した結果、MPEG-PCL-PepならびにSTR-Pepともに顕著な細胞毒性は見られなかった。
②ラットを麻酔後、蛍光標識モデル核酸（40 μg、Mw:10,000）を各キャリアと共に経鼻投与し一定時間後に摘出した鼻粘膜、三叉神経、脳の全体像および2 mmごとにスライスした脳の断面を蛍光イメージング装置により観察した結果、ペプチドキャリアを用いることでキャリアを用いずに経鼻投与したラットに比べ、鼻粘膜、三叉神経、脳に強い蛍光が観察された。また、このときMPEG-PCL-Pepでは脳先端および後方を中心に脳全体に、STR-Pepでは鼻粘膜ならびに脳先端に位置する嗅球に強い分布がみられた。
以上より、MPEG-PCL-PepならびにSTR-Pepは細胞内取り込みと鼻から脳への薬物移行性を促進させる優れたキャリアであることが示された。
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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
当初の計画通り、H25年度では細胞透過性修飾ナノキャリアの経鼻投与後の脳への核酸送達促進機構について明らかにすることができた。さらにH26年度では、H25年度で得られた知見を元に設計した2種類の機能性ペプチド修飾ナノキャリアを開発し、いずれのキャリアも高い神経細胞への取り込みと経鼻投与後の脳への送達促進を示すことを見出した。よって、本申請研究を順調に進めることができたと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、脳神経疾患モデルラットを作製し、H25年度とH26年度の研究により得られたいくつかの機能性ペプチド修飾ナノキャリアを利用して薬物や核酸を経鼻投与した際の脳および疾患部位への薬物送達性ならびに治療効果について検討を進めていく予定である。
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| Causes of Carryover |
海外研究機関への1年間の長期出張により、本年度は助成金の使用を行わなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度の研究を遂行する上で必要となる実験動物、高額試薬（核酸、蛍光標識高分子、ペプチド合成など）などの消耗品費および、これまでの研究成果の発表のための旅費と文献投稿料としての使用を予定している。
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