神経変性疾患治療に向けたマイクロバブルと超音波による核酸搭載ナノ粒子送達法の開発

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究では、神経変性疾患治療に向けて、超音波応答性マイクロバブルと低強度集束超音波を用いて、核酸搭載ナノ粒子の移行を促進する低侵襲的核酸デリバリーシステムの構築を目指す。本年度は、マイクロバブルと超音波を用いたmRNA搭載脂質ナノ粒子の脳へのデリバリーについて検討した。まず、脂質組成の異なる3種類のルシフェラーゼ発現mRNA搭載脂質ナノ粒子 (mRNA-LNP) を調製した。マウスにmRNA-LNPとマイクロバブルを静脈内投与し、経頭蓋的に脳の右側に集束超音波を照射した。その結果、いずれのmRNA-LNPにおいても、左脳と比較して、超音波を照射した右脳で、高いルシフェラーゼ発現が認められた。また、イオン化脂質としてSM-102を使用したmRNA-LNPで最も高いルシフェラーゼ発現が得られた。さらに、血管内皮細胞のマーカーであるCD31を蛍光免疫染色し、蛍光標識したmRNA-LNPの脳内分布を共焦点顕微鏡で評価した。その結果、マイクロバブルと超音波を併用することで、血管内皮細胞からなる血管の外側にmRNA-LNPが存在していることを確認した。これらのことから、マイクロバブルと超音波を用いることでmRNA-LNPを脳実質へとデリバリーし、タンパク質発現を誘導できることが示唆された。次に、本デリバリーシステムの特性評価として、超音波の音圧 (0.4、0.6、0.8 MPa) の影響を検討した。その結果、音圧の上昇に伴い、ルシフェラーゼ発現が高くなることを確認した。また、脳の冠状切片を作製し、ヘマトキシリン・エオシン染色を行い、組織傷害性を検討した。いずれの音圧においても、左脳と超音波を照射した右脳で顕著な組織学的な変化は認められなかった。これらの結果から、超音波の音圧を調整することで、低侵襲的にmRNA-LNPの脳への送達効率を制御できることが考えられた。