Identification of novel blood-brain barrier crossing peptide and its application for DDS carriers

新型血脑屏障跨越肽的鉴定及其在DDS载体中的应用

基本信息

批准号：
20J21334
负责人：
加藤直也
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Nagasaki 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 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

１. 既存のBBB透過ペプチドの比較検討を基盤とした脳指向性DDSキャリアの開発：様々な受容体を標的とした既報にあるBBB透過性ペプチド8種類の比較検討の結果、ApoE模倣ペプチド（ApoEdp）が最も効率的に脳に集積する可能性を見出した。ApoEdpをリガンドとしたペプチド脂質誘導体を新たに合成し、PEGリポソームに修飾したところ脳への集積性を向上させた。組織透明化技術を活用した多色深部観察法を用いることで、一部脳血管外に分布することを明らかにした。さらにmRNA内封脂質ナノ粒子（mRNA-LNP）に修飾した際にも脳におけるルシフェラーゼ活性を向上させる可能性を明らかにした。ApoEdpはグリオーマ指向性リガンドでもあるため、BBB透過性評価とグリオーマ結合性を併せた評価を行ったところ、mRNA-LNPは、効率的にBBB単層膜を透過し下層のグリオーマにおける発現効率の上昇が認められた。２. 新規BBB透過ペプチドの探索とDDSキャリアに応用可能な脂質開発：ファージライブラリを用いた探索の結果、複数のBBB透過候補環状ペプチドの探索に成功した。一方で、探索されたペプチドのDDSキャリアへの応用・機能性評価に向けて脂質誘導体化が困難であった。そこで、アルキン-アジドのクリック反応を介してDDSキャリアに環状ペプチドを修飾可能な新規アダプター脂質を設計・合成した。モデルリガンドとしてがん細胞指向性をもつ環状RGDfKを採用したところ、DDSキャリアに後修飾可能な高水分散性を示す環状RGDfKペプチド脂質誘導体の合成に成功した。本脂質をドキソルビシン封入PEGリポソームに対して水系溶媒中で後修飾を施した製剤は、優れたがん細胞傷害性を示すことを明らかにした。

1. 基于现有 BBB 穿透肽的比较研究开发脑定向 DDS 载体：通过对之前报道的八种针对不同受体的 BBB 穿透肽进行比较研究，我们发现 ApoE 模拟肽(ApoEdp) 已被发现是在大脑中积累的最有效方式。我们新合成了一种以ApoEdp为配体的肽-脂质衍生物，并将其修饰成PEG脂质体，从而改善了其在大脑中的积累。通过利用组织透明技术的多色深度观察方法，发现部分细胞分布在脑血管外。此外，我们揭示了当修饰成 mRNA 封装的脂质纳米粒子 (mRNA-LNP) 时，可以提高大脑中的荧光素酶活性。由于 ApoEdp 也是一种神经胶质瘤导向配体，我们对 BBB 通透性和神经胶质瘤结合进行了综合评估，发现 mRNA-LNP 有效渗透 BBB 单层并增加了底层神经胶质瘤的表达效率。 2. 寻找新的BBB穿透肽并开发适用于DDS载体的脂质：通过使用噬菌体库进行搜索，我们成功地寻找了多个BBB穿透候选环肽。另一方面，将发现的肽衍生成脂质以将其应用于DDS载体并评估其功能是很困难的。因此，我们设计并合成了一种新的接头脂质，它可以通过炔烃-叠氮化物点击反应将环肽修饰到DDS载体上。通过使用具有癌细胞趋向性的环状RGDfK作为模型配体，我们成功合成了具有高水分散性的环状RGDfK肽脂质衍生物，并且可以后修饰为DDS载体。结果表明，在水性溶剂中用该脂质对阿霉素包封的 PEG 脂质体进行后修饰的制剂显示出优异的癌细胞毒性。