Development of visualized nano-DDS agents targeting brain by RNA aptamers and quantum dots

通过RNA适体和量子点开发针对大脑的可视化纳米DDS药剂

• 批准号: 22K19909
• 负责人: 高橋 理貴
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19909/
• 关键词: アプタマー; DDS; 脳; インスリンン受容体; RNAアプタマー; 量子ドット

本研究の目的は、脳薬剤送達（脳DDS）分子・技術の確立を実現するアプタマー分子の創製と蛍光分子によるその視覚的評価法の確立を目的とする。初年度は、受容体介在性の経細胞輸送（RMT）を利用した脳へのDDS戦略実現の有力標的であるトランスフェリン受容体（TfR）やインスリン受容体(IR）を対象として、独自の手法で特異性と親和性が高いアプタマー分子の同定と分子サイズの最適化（短鎖化）に取り組んだ。その結果、両受容体に対して特異的に結合する分子の同定に成功し、結合力を維持した状態で最適化（短鎖化）することができた。また、各受容体とその内在性リガンドとの結合への影響をSPR解析法にて調べた結果、IRに対するアプタマーは内在性リガンドの受容体結合に干渉しない、つまり個体の生理機能に影響しない分子であることが示唆された。このことから、今後この抗IRアプタマーを脳DDS分子として用いることとした。次いで、従来の蛍光標識法を利用してin vivoイメージングがどの程度可能か判断するため、汎用される蛍光分子（Alexa670）を抗IRアプタマーの末端に標識しヌードマウスに投与（10 mg/kg b.w., i.p.）した。投与3時間後、分子の局在をIVISイメージング装置にてマウス全身の蛍光画像で確認した結果、腹腔内臓器における蛍光が観察されたが、頭部（脳）での蛍光は検出できなかった。各種臓器を摘出後、同装置で蛍光を観察したところ、腹腔内臓器に加え、脳組織においても蛍光を観察することができた。これらの結果から、創製分子が脳へ送達されている可能性が十分にあり、また通常の蛍光標識では当該分子の脳への送達をin vivoイメージングで捉えることは難しいことが確認できた。

The purpose of this study is to establish a molecular technology for drug delivery (DDS) and to establish a visual evaluation method for the creation of light molecules. At the beginning of the year, receptor-mediated cellular transport (RMT) was used to realize powerful targets for receptor (TfR) and receptor (IR) imaging, and independent methods were used to optimize the affinity of molecules. As a result, the binding capacity of the receptor to the specific molecule is stable, and the binding force is maintained in an optimized state (short locking). The effects of the intrinsic properties of the receptors on the binding properties of the receptors were investigated by SPR analysis, and the effects of the intrinsic properties of the receptors on the binding properties of the receptors were investigated by IR analysis. This is the first time I've seen a DDS molecule. In addition, the fluorescent labeling method was used to determine the degree of possibility of IR detection in vivo. The fluorescent molecule (Alexa670) was used to detect the terminal of IR detection. The dosage of Alexa670 was 10 mg/kg b.w. i.p.）した。After 3 hours, the molecule was detected in the IVIS, the whole body was detected in the IVIS, the abdominal cavity was detected in the IVIS, the head was detected in the IVIS. All kinds of organs are removed, and the same device is used to detect the light. The abdominal organ is added, and the tissue is detected. The result is that the probability of the molecule being delivered is very high, and the usual light signature is very high.