治療用核酸頭蓋内送達システムの開発と脳神経系難病治療への展開

最終年度である本年度は、平成27年度から引き続き、mRNA脳室内投与の動物実験をさらに進めた。・mRNA脳室内投与によるタンパク発現プロファイルの確認：GFP発現mRNAを用いたタンパク発現の組織学的解析により，脳室周囲を囲む細胞を中心に，均一かつ広範にGFP発現することを確認した。ルシフェラーゼ発現mRNAを用いて，タンパク発現持続をIVISで観察すると，高分子ミセル型キャリアを用いた投与したmRNAからは24時間以上のタンパク発現が得られた。・ネプリライシン発現mRNAの機能評価：培養細胞を用いた追加検討で、mRNAから発現させたネプリライシンは、培地中のアミロイド（ヒトアミロイド前駆体タンパク、Aβ-40, Aβ-42）をいずれもよく分解することを確認した。・アルツハイマー病疾患モデルマウスに対するネプリライシン発現mRNAの投与：βアミロイド脳内注入モデルを用いて，ネプリライシン発現mRNAを高分子ミセル型キャリアを用いて脳室内投与し、24時間後の脳内アミロイド濃度を評価した。ネプリライシン発現pDNAを投与したコントロール群と比べ，mRNAでは有意に脳内アミロイド濃度の低下が観察された。またmRNA投与の安全性に関して、mRNA投与後の脳内での炎症性サイトカイン産生を定量的に評価すると、naked mRNA投与では高いサイトカイン産生が誘導されるのに対し，キャリアを用いた投与ではわずかな増加に止まり、投与後1日で正常レベルに復した。従って、キャリアによってmRNAの免疫原性が有効に制御されたことが示唆された。以上の成果は、外部から投与したmRNAが脳内で機能しうることを示す世界で初めての成果であり、mRNA医薬実現に向けて新たな可能性を拓くものと言える。これらの成果は、DDS分野でトップの学術誌であるJournal of Controlled Release誌に論文掲載された。

最終年度である本年度は、平成27年度から引き続き、mRNA脳室内投与の動物実験をさらに進めた。・mRNA脳室内投与によるタンパク発現プロファイルの確認：GFP発現mRNAを用いたタンパク発現の組織学的解析により，脳室周囲を囲む細胞を中心に，均一かつ広範にGFP発現することを確認した。ルシフェラーゼ発現mRNAを用いて，タンパク発現持続をIVISで観察すると，高分子ミセル型キャリアを用いた投与したmRNAからは24時間以上のタンパク発現が得られた。・ネプリライシン発現mRNAの機能評価：培養細胞を用いた追加検討で、mRNAから発現させたネプリライシンは、培地中のアミロイド（ヒトアミロイド前駆体タンパク、Aβ-40, Aβ-42）をいずれもよく分解することを確認した。・アルツハイマー病疾患モデルマウスに対するネプリライシン発現mRNAの投与：βアミロイド脳内注入モデルを用いて，ネプリライシン発現mRNAを高分子ミセル型キャリアを用いて脳室内投与し、24時間後の脳内アミロイド濃度を評価した。ネプリライシン発現pDNAを投与したコントロール群と比べ，mRNAでは有意に脳内アミロイド濃度の低下が観察された。またmRNA投与の安全性に関して、mRNA投与後の脳内での炎症性サイトカイン産生を定量的に評価すると、naked mRNA投与では高いサイトカイン産生が誘導されるのに対し，キャリアを用いた投与ではわずかな増加に止まり、投与後1日で正常レベルに復した。従って、キャリアによってmRNAの免疫原性が有効に制御されたことが示唆された。以上の成果は、外部から投与したmRNAが脳内で機能しうることを示す世界で初めての成果であり、mRNA医薬実現に向けて新たな可能性を拓くものと言える。これらの成果は、DDS分野でトップの学術誌であるJournal of Controlled Release誌に論文掲載された。