Design of polyplex micelles loaded with messenger RNA using phenylboronic acid for inflammatory disease therapy

使用苯硼酸设计负载信使 RNA 的复合胶束用于治疗炎症性疾病

• 批准号: 18J14336
• 负责人: 吉永 直人
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J14336/
• 关键词: mRNA; 合成高分子; フェニルボロン酸; 核酸医薬; 核酸デリバリーシステム

ポリエチレングリコールとポリカチオンからなるブロック共重合体のポリカチオン側鎖にフェニルボロン酸を導入した合成高分子とメッセンジャーRNA(mRNA)から高分子ミセルを調製した。mRNA内包高分子ミセルを安定化するため、末端にポリオール分子をもち、mRNAに相補的なRNAオリゴマーをmRNAにハイブリダイズすることで、mRNAにポリオール分子を導入した。このmRNA上のポリオール分子とブロック共重合体上のフェニルボロン酸がエステル架橋を形成することで、高分子ミセルを安定化することに成功した。ブロック共重合体へのフェニルボロン酸導入率およびポリオール分子修飾RNAオリゴマー数を最適化することで高い安定性と細胞内ATP濃度特異的な応答性を達成した。また、共焦点顕微鏡観察を通じて、高分子ミセルの細胞内動態を確認したところ、本研究の高分子ミセルは優れたエンドソーム脱出能を有していることが確認された。さらに、安定化された本研究の高分子ミセルは培養細胞に対して有意に高いタンパク質発現効率を示し、経気道肺投与を通じたマウスに対するmRNA導入においても高いタンパク質発現効率を示した。また、これまで数多くの研究において、架橋構造はブロック共重合体間に導入されていたが、mRNAとブロック共重合体間で架橋形成させた本研究の高分子ミセルは、従来法のブロック共重合体間架橋高分子ミセルよりも高い安定性を示すことが確認された。

Polymeric RNA(mRNA) is introduced into the synthesis of polymers and modulated in the synthesis of polymers. mRNA contains polymers that are stable, terminally stable, and complementary to mRNA. The molecular structure of the mRNA was successfully stabilized by the molecular structure of the protein. Optimization of the number of modified RNA molecules in the complex to achieve high stability and intracellular ATP concentration-specific response The intracellular dynamics of the polymer molecules were confirmed by confocal microscopy. The polymer molecules in this study were identified by confocal microscopy. In this study, the high molecular weight protein expression rate in cultured cells was shown by the expression of mRNA in the cells. In this study, we confirmed the high stability of the polymer bridge between the polymer hybrids by introducing the bridge between the polymer hybrids and the mRNA hybrids.

项目成果

Design of polyplex micelles with phenylboronate ester cross-linking in the core exerting promoted gene transfection through responsivity to intracellular pH and ATP concentration

核心中苯硼酸酯交联的复合胶束的设计，通过对细胞内 pH 和 ATP 浓度的响应促进基因转染

• 发表时间: 2018
• 作者: N. Yoshinaga;M. Naito;S. Uchida;H. Cabral;K. Osada;K. Kataoka
• 通讯作者: K. Kataoka

少数のコレステロール基修飾RNAオリゴマーにより誘起されるmRNA内包高分子ミセルの構造安定化およびマウス肺局所投与への応用

由少量胆固醇基团修饰的RNA寡聚体诱导的含mRNA聚合胶束的结构稳定性及其在小鼠肺部局部给药中的应用

• 发表时间: 2018
• 作者: N. Yoshinaga;S. Uchida;M. Naito;K. Osada;H. Cabral;K. Kataoka;吉永直人
• 通讯作者: 吉永直人

コレステロール基修飾短鎖RNAオリゴマーを用いたmRNA内包高分子ミセルの安定化

使用胆固醇基团修饰的短 RNA 寡聚物稳定含 mRNA 的聚合物胶束

• 发表时间: 2018
• 作者: 吉永直人,内田智士;Cabral Horacio;長田健介;片岡一則
• 通讯作者: 片岡一則