薬物の放出制御を目指したペプチドをリンカーとするCDナノスポンジの開発

複数のグルコース分子（通常、6～8分子）が結合して環状構造をとったシクロデキストリン（CD）は、薬物などをその環内に包接する能力を有することで知られているが、その結合力はそれほど強くない。例えば、薬物を包接したCD分子が生体に投与されると速やかに薬物を放出してしまうため、これを単独で薬物キャリアとして実用化するのは難しい。CDをリンカーで連結させたナノ粒子である“CDナノスポンジ”は、協同効果により高い薬物保持能力を示す一方で、リンカーを切断することによって包接された薬物の放出が促進されるため、薬物の放出制御が可能である。本研究では、腫瘍組織周辺で高い活性を示すマトリックスメタロプロテアーゼの基質となるペプチドをリンカーとして用いることで、CDナノスポンジの架橋構造の切断に基づく脱組織化という新しいコンセプトの「薬物放出促進技術」の確立を目指している。2022年度はまず、CDナノスポンジの構成材料となるチオール化CDおよび両端にマレイミド基を導入した3種類のペプチドを作製した。同時に、両端にマレイミド基が付加したPEG（市販品）と作製したチオール化CD を用いて、CDナノスポンジの調製条件について詳細な検討を行った。CDナノスポンジ調製時のような高濃度条件下においては、CD分子同士が会合してしまい、リンカー非添加時においてもナノ粒子化することが明らかとなった。これによりCDナノスポンジとの分離が困難であったが、透析に用いる適切な溶媒を選択することで、リンカーにより架橋を形成していない（すなわち会合している）CD分子を除去することに成功した。

複数のグルコース分子（通常、6～8分子）が結合して環状構造をとったシクロデキストリン（CD）は、薬物などをその環内に包接する能力を有することで知られているが、その結合力はそれほど強くない。例えば、薬物を包接したCD分子が生体に投与されると速やかに薬物を放出してしまうため、これを単独で薬物キャリアとして実用化するのは難しい。CDをリンカーで連結させたナノ粒子である“CDナノスポンジ”は、協同効果により高い薬物保持能力を示す一方で、リンカーを切断することによって包接された薬物の放出が促進されるため、薬物の放出制御が可能である。本研究では、腫瘍組織周辺で高い活性を示すマトリックスメタロプロテアーゼの基質となるペプチドをリンカーとして用いることで、CDナノスポンジの架橋構造の切断に基づく脱組織化という新しいコンセプトの「薬物放出促進技術」の確立を目指している。2022年度はまず、CDナノスポンジの構成材料となるチオール化CDおよび両端にマレイミド基を導入した3種類のペプチドを作製した。同時に、両端にマレイミド基が付加したPEG（市販品）と作製したチオール化CD を用いて、CDナノスポンジの調製条件について詳細な検討を行った。CDナノスポンジ調製時のような高濃度条件下においては、CD分子同士が会合してしまい、リンカー非添加時においてもナノ粒子化することが明らかとなった。これによりCDナノスポンジとの分離が困難であったが、透析に用いる適切な溶媒を選択することで、リンカーにより架橋を形成していない（すなわち会合している）CD分子を除去することに成功した。