多段階的な細胞内動態制御を可能とする肝標的型多重コーティング遺伝子ナノ粒子の開発

本研究では、細胞内動態をコントロールすることによりin vivo肝臓で治療効果が得られる遺伝子キャリアの構築を目指し、本研究室で開発されている遺伝子キャリアであるMENDの改良を行っている。MENDは、プラスミドDNAとポリカチオンを凝縮化させたコアを脂質エンベロープにより封入した構造を有する。昨年度までに、細胞内環境応答性を有する脂質様物質を用いた脂質エンベロープを用いたMENDを作製し、機能評価を行った結果、肝臓において一週間以上もの間遺伝子発現が持続した。本結果は、多くが慢性の疾患である肝疾患の治療において本MENDが非常に有用であることを示唆している。本MENDを臨床応用するためには、2つの点の改良が必要である。1つは、遺伝子発現活性の絶対値を向上させ、治療遺伝子を搭載した際に、より強い薬理効果を得られるようにすることである。2つ目は、ヒト肝臓にナノ粒子が到達可能となるように、粒子径を100nm以下に制御することである。現在のMENDは、DNAとポリカチオンを凝縮化させたコア(100nm程度)を脂質エンベロープで封入した構造を有しており、MENDの粒子径は須らく100nmを超えることとなる。そこで本年度は、ポリカチオンを用いずにMENDを調製する方法の検討を行った。その結果、塩を用いることによりポリカチオンを用いずにDNAをMENDに封入することに成功し、粒子径80nm程度のヒトに応用可能な粒子の調製に成功した。また、細胞内環境応答性物質の搭載量を増加させると、粒子径の増大が起きたものの、遺伝子発現活性が従来のMENDよりも10倍程度高いものが得られた。ヒトにおいて高い薬理効果を得るため、100nm以下の粒子径と高い活性を兼ね備えたキャリアの作製が今後の課題となると考えられる。

本研究では、細胞内動態をコントロールすることによりin vivo肝臓で治療効果が得られる遺伝子キャリアの構築を目指し、本研究室で開発されている遺伝子キャリアであるMENDの改良を行っている。MENDは、プラスミドDNAとポリカチオンを凝縮化させたコアを脂質エンベロープにより封入した構造を有する。昨年度までに、細胞内環境応答性を有する脂質様物質を用いた脂質エンベロープを用いたMENDを作製し、機能評価を行った結果、肝臓において一週間以上もの間遺伝子発現が持続した。本結果は、多くが慢性の疾患である肝疾患の治療において本MENDが非常に有用であることを示唆している。本MENDを臨床応用するためには、2つの点の改良が必要である。1つは、遺伝子発現活性の絶対値を向上させ、治療遺伝子を搭載した際に、より強い薬理効果を得られるようにすることである。2つ目は、ヒト肝臓にナノ粒子が到達可能となるように、粒子径を100nm以下に制御することである。現在のMENDは、DNAとポリカチオンを凝縮化させたコア(100nm程度)を脂質エンベロープで封入した構造を有しており、MENDの粒子径は須らく100nmを超えることとなる。そこで本年度は、ポリカチオンを用いずにMENDを調製する方法の検討を行った。その結果、塩を用いることによりポリカチオンを用いずにDNAをMENDに封入することに成功し、粒子径80nm程度のヒトに応用可能な粒子の調製に成功した。また、細胞内環境応答性物質の搭載量を増加させると、粒子径の増大が起きたものの、遺伝子発現活性が従来のMENDよりも10倍程度高いものが得られた。ヒトにおいて高い薬理効果を得るため、100nm以下の粒子径と高い活性を兼ね備えたキャリアの作製が今後の課題となると考えられる。