徐放性DDSを応用した持効型mRNA医薬の開発と中枢神経系疾患への治療展開

利用缓释DDS开发长效mRNA药物以及中枢神经系统疾病的治疗开发

• 批准号: 22K15322
• 负责人: 小川 昂輝
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Nagoya City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15322/
• 关键词: mRNA; ポリ乳酸・グリコール酸共重合体（PLGA）; 脂質ナノ粒子; PLGA

mRNA医薬における課題の一つに、作用期間が短いことがあげられる。本研究の目的は、ドラッグデリバリーシステム（DDS）および製剤技術を用いて、mRNAの機能を持続化するシステムを構築することである。1年目では、徐放性基材であるポリ乳酸・グリコール酸共重合体（PLGA）内にmRNA封入脂質ナノ粒子（mRNA-LNP）を搭載する方法を探索した。mRNA-LNPは、ワクチンに用いられる脂質およびマイクロ流路デバイスを用いることで再現よく調製できることを確認している。水溶液中に分散したmRNA-LNPと、有機溶媒中に溶解したPLGAを適切な条件で混合し、ナノ析出させることで、mRNA-LNPがPLGA内部に封入された粒子を作製することに成功した。次に、得られた粒子の形態を電子顕微鏡で観察したところ、およそ300 nmの球形粒子であり、mRNA-LNPはPLGA内にその構造を保ったまま封入されていた。さらに、作製した製剤を培養細胞に添加したところ、mRNA由来のタンパク質発現がみられたことから、mRNA-LNPはその機能を保ったままPLGA粒子内に封入されている可能性が示された。しかし、開発途中において、mRNA-LNPのPLGA粒子への搭載効率（mRNA回収効率）が30%と低いことが課題として挙がった。そこで、mRNA-LNPの構成脂質を最適化し、表面電荷を弱カチオン性にすることで、PLGA粒子への搭載効率を約70%まで向上させることに成功した。現在新たに作製した製剤を、機能性と安全性の両面から評価している。今後は、動物を用いた評価に進み、脳におけるモデルタンパク質（ルシフェラーゼ）の発現を経時的に観察する予定である。

mRNA is the most important part of the problem, and the action period is short. The purpose of this study is to construct a system for the functional characterization of mRNA by using DDS and gene control techniques. In the past year, we have been exploring ways to carry mRNA-LNP into PLGA, a non-radioactive substrate. mRNA-LNP is used in the production of lipid and protein. mRNA-LNP was dispersed in aqueous solution, dissolved in organic solvent, mixed under appropriate conditions, precipitated, and encapsulated in PLGA. The morphology of the particles was observed by electron microscopy, and the structure of the particles was preserved. The possibility of gene expression and gene function preservation in PLGA particles was demonstrated. In the process of development, the loading efficiency of PLGA particles in mRNA-LNP was 30% and the problem was low. The composition of mRNA-LNP was optimized, the surface charge was weak, and the loading efficiency of PLGA particles was about 70%. Now the new system, functionality and security aspects are reviewed. In the future, animal use will be evaluated in advance, and the quality of the product will be evaluated in advance.