マイクロベジクル・アパタイト複合ベクターを用いた心臓への遺伝子治療の開発

使用微泡/磷灰石复合载体开发心脏基因治疗

• 批准号: 20J13923
• 负责人: 小室 博明
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J13923/
• 关键词: ドラッグデリバリー; 細胞外小胞; 遺伝子デリバリー; アパタイト; 心筋細胞; ドラッグデリバリー; 細胞外小胞; 遺伝子デリバリー; アパタイト; 心筋細胞

本年度は、心筋組織・細胞への細胞外小胞とアパタイトのそれぞれの持つ遺伝子デリバリーベクターとして能力の特徴を明らかにすることを目指した。細胞外小胞の心筋細胞への取り込みは、時間依存的に培養4時間にて全ての細胞に取り込まれた。ＩＮ　ＶＩＶＯ条件下では細胞外小胞は主に肺、肝臓、脾臓のマクロファージ細胞に取り込まれ集積してしまう課題があり、それを改善するために細胞・組織特異的なターゲティング分子を細胞外小胞膜に配列することを試みた。ペプチド (NANOTHERANOSTICS 2021)とモノボディ (BIOENGINEERING 2022)をトランスフェクションにて細胞に導入することで配列した細胞外小胞はより標的細胞・組織にデリバリーできることをIN VITRO、IN VIVO両方で明らかにした。これらの技術は今後、さらなる検討が必要になるが標的への送達向上に向けた突破口になると確信している。また、アパタイトについては心筋細胞へのデリバリーするナノサイズの材料を作製し、ＩＮ　ＶＩＴＲＯ心筋細胞系に置いて遺伝子導入に影響する細胞取り込み機構について明らかにした。それらの複合体の応用については検討した条件では、心筋細胞における選択的な取り込みや効率の向上は見られなかった。得られた知見により、今後さらなる研究が必要になるが、２つのバイオマテリアルを用いたドラッグデリバリー分野への応用が期待される。

今年，我们旨在阐明细胞外囊泡和磷灰石对心肌组织和细胞作为基因递送载体的能力。在4小时的培养物4小时内将细胞外囊泡摄取到所有细胞中。在体内条件下，细胞外囊泡主要是在肺，肝脏和脾脏中的巨噬细胞中掺入并积累的，为了改善这一点，我们试图在细胞外囊泡膜上安排细胞组织特异性靶向分子。体外和体内都表明，通过转染诱导肽（纳米骨抑制剂2021）和单体化（生物工程2022）排列的细胞外囊泡可以更多地传递到靶细胞和组织。尽管这些技术将来需要进一步调查，但我们认为它们将是改善目标交付的突破。此外，对于磷灰石，准备纳米大小的材料以递送到心肌细胞，并在体外心肌细胞系统中阐明了影响基因转移的细胞摄取机制。这些配合物的应用所检查的条件并未显示出心肌细胞效率的选择性摄取或提高。所获得的发现将来需要进一步研究，但预计将使用两种生物材料将其应用于药物输送领域。