マクロファージと人工分子の融合によるがん転移抑制デバイスの開発

【研究背景】がん転移の制圧を目指し、血中循環がん細胞をターゲットとした細胞型治療デバイスの開発を進めてきた。このデバイスは、免疫細胞（マクロファージ、NK細胞）の表面に、自己組織化よりがん細胞認識分子を修飾することで構築している。認識分子を細胞膜に保持する材料として、親水性主鎖に疎水性側鎖を複数導入したペプチド型膜アンカー材料を開発してきた。今年度の研究では、親水性分子の修飾後も高い安定性を示す新しいペプチド型膜アンカーを提案した。安定性向上の戦略は以下の二点である。（1）主鎖ペプチドとして、リン脂質のリン酸基と水素結合を形成するアルギニンを採用し、（2）膜アンカー部として、パルミトイル基より疎水性が高い胆汁酸誘導体であるリトコール酸またはデオキシコール酸を用いた。【実施状況】① ペプチド型膜アンカー材料の設計指針構築：新たに合成した四種類のペプチド型膜アンカーは、疎水基の種類及び導入位置に関わらず、細胞膜を透過することが確認された。これらのペプチドは細胞膜電位を抑制したときに細胞膜を透過しなかったことから、膜電位を駆動力とした膜透過が起きていることが明らかとなった。② 膜電位を駆動力とした新規膜アンカーの機能評価：合成したペプチドに親水性リンカーを介してビオチンを修飾した膜アンカーを用いて、細胞膜における挙動を評価した。本ペプチドはいくらか細胞膜を透過するものの、細胞表面にビオチンを提示できることが確認された。そして、提示されたビオチンはストレプトアビジンを正しく認識し、その半減期が9 時間であることがわかった。これらの結果は、膜電位感受性ペプチド型膜アンカーが、(1) 膜電位を駆動力として、細胞表面に人工的にリガンドを導入する新たな膜修飾モチーフであり、(2)細胞表面にSAv をはじめとする多彩な生理活性物質の提示に利用できることを示している。

【研究背景】がん転移の制圧を目指し、血中循環がん細胞をターゲットとした細胞型治療デバイスの開発を進めてきた。このデバイスは、免疫細胞（マクロファージ、NK細胞）の表面に、自己組織化よりがん細胞認識分子を修飾することで構築している。認識分子を細胞膜に保持する材料として、親水性主鎖に疎水性側鎖を複数導入したペプチド型膜アンカー材料を開発してきた。今年度の研究では、親水性分子の修飾後も高い安定性を示す新しいペプチド型膜アンカーを提案した。安定性向上の戦略は以下の二点である。（1）主鎖ペプチドとして、リン脂質のリン酸基と水素結合を形成するアルギニンを採用し、（2）膜アンカー部として、パルミトイル基より疎水性が高い胆汁酸誘導体であるリトコール酸またはデオキシコール酸を用いた。【実施状況】① ペプチド型膜アンカー材料の設計指針構築：新たに合成した四種類のペプチド型膜アンカーは、疎水基の種類及び導入位置に関わらず、細胞膜を透過することが確認された。これらのペプチドは細胞膜電位を抑制したときに細胞膜を透過しなかったことから、膜電位を駆動力とした膜透過が起きていることが明らかとなった。② 膜電位を駆動力とした新規膜アンカーの機能評価：合成したペプチドに親水性リンカーを介してビオチンを修飾した膜アンカーを用いて、細胞膜における挙動を評価した。本ペプチドはいくらか細胞膜を透過するものの、細胞表面にビオチンを提示できることが確認された。そして、提示されたビオチンはストレプトアビジンを正しく認識し、その半減期が9 時間であることがわかった。これらの結果は、膜電位感受性ペプチド型膜アンカーが、(1) 膜電位を駆動力として、細胞表面に人工的にリガンドを導入する新たな膜修飾モチーフであり、(2)細胞表面にSAv をはじめとする多彩な生理活性物質の提示に利用できることを示している。