オルガネラ・ターゲティングを目指した「細胞内薬物送達ナノキャリア」の設計

本研究課題の目的は、ナノマテリアルの物性-細胞内動態の連関情報を基盤として、細胞内DDSというべき薬物送達法を確立することである。当該年度は、昨年に引き続き、ナノマテリアルの細胞内動態と物性の連関情報の収集を継続した。具体的には、表面性状の異なる3種類の直径70 nmのシリカナノ粒子を用い、表面性状の違いがナノ粒子の運動性に与える影響を評価し、拡散運動、能動運動などの指標において、ナノ粒子は表面性状に関わらずほとんど同様の運動性を示すことを示した。さらに、昨年までに見出したエンドソームに内包されたnSP70とnSP300の運動性が異なるメカニズムの解明に向け、粒子を曝露した細胞内において、粒子を内包していない初期エンドソーム、後期エンドソーム、リソソームの運動性の違いを評価した。その結果、粒子に曝露していない細胞と比べて、nSP70、nSP300を曝露した細胞内の小胞の運動性は低下する傾向にあることを見出した。一方で、nSP70とnSP300を曝露した細胞の粒子を内包していない小胞の運動性を比較したところ、有意な変化は認められなかった。即ち、粒子曝露により、細胞内に存在する小胞の運動性は低下するものの、その運動性の低下は粒子径の違いによる影響が認められないことを明らかとした。また、詳細は割愛するが、ナノ粒子の取込課程にも着目し、ナノ粒子の細胞内移行に影響を与える蛋白質の同定を行った。解析の結果、ナノ粒子の血中滞留性の向上に際し、重要である貪食細胞による取込の抑制にclusterinが寄与することを見出した。以上、3年間の当該研究により、ナノ粒子特有の細胞内動態は、ナノ粒子間での表面性状の違いや100 nm以下での粒子径の違いによる影響は認められず、ナノ粒子であることが粒子の細胞内動態に重要であることを明らかとした。

本研究課題の目的は、ナノマテリアルの物性-細胞内動態の連関情報を基盤として、細胞内DDSというべき薬物送達法を確立することである。当該年度は、昨年に引き続き、ナノマテリアルの細胞内動態と物性の連関情報の収集を継続した。具体的には、表面性状の異なる3種類の直径70 nmのシリカナノ粒子を用い、表面性状の違いがナノ粒子の運動性に与える影響を評価し、拡散運動、能動運動などの指標において、ナノ粒子は表面性状に関わらずほとんど同様の運動性を示すことを示した。さらに、昨年までに見出したエンドソームに内包されたnSP70とnSP300の運動性が異なるメカニズムの解明に向け、粒子を曝露した細胞内において、粒子を内包していない初期エンドソーム、後期エンドソーム、リソソームの運動性の違いを評価した。その結果、粒子に曝露していない細胞と比べて、nSP70、nSP300を曝露した細胞内の小胞の運動性は低下する傾向にあることを見出した。一方で、nSP70とnSP300を曝露した細胞の粒子を内包していない小胞の運動性を比較したところ、有意な変化は認められなかった。即ち、粒子曝露により、細胞内に存在する小胞の運動性は低下するものの、その運動性の低下は粒子径の違いによる影響が認められないことを明らかとした。また、詳細は割愛するが、ナノ粒子の取込課程にも着目し、ナノ粒子の細胞内移行に影響を与える蛋白質の同定を行った。解析の結果、ナノ粒子の血中滞留性の向上に際し、重要である貪食細胞による取込の抑制にclusterinが寄与することを見出した。以上、3年間の当該研究により、ナノ粒子特有の細胞内動態は、ナノ粒子間での表面性状の違いや100 nm以下での粒子径の違いによる影響は認められず、ナノ粒子であることが粒子の細胞内動態に重要であることを明らかとした。