徐放性DDSを応用した持効型mRNA医薬の開発と中枢神経系疾患への治療展開

利用缓释DDS开发长效mRNA药物以及中枢神经系统疾病的治疗开发

• 批准号: 22K15322
• 负责人: 小川 昂輝
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Nagoya City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15322/
• 关键词: mRNA; ポリ乳酸・グリコール酸共重合体（PLGA）; 脂質ナノ粒子; PLGA

mRNA医薬における課題の一つに、作用期間が短いことがあげられる。本研究の目的は、ドラッグデリバリーシステム（DDS）および製剤技術を用いて、mRNAの機能を持続化するシステムを構築することである。1年目では、徐放性基材であるポリ乳酸・グリコール酸共重合体（PLGA）内にmRNA封入脂質ナノ粒子（mRNA-LNP）を搭載する方法を探索した。mRNA-LNPは、ワクチンに用いられる脂質およびマイクロ流路デバイスを用いることで再現よく調製できることを確認している。水溶液中に分散したmRNA-LNPと、有機溶媒中に溶解したPLGAを適切な条件で混合し、ナノ析出させることで、mRNA-LNPがPLGA内部に封入された粒子を作製することに成功した。次に、得られた粒子の形態を電子顕微鏡で観察したところ、およそ300 nmの球形粒子であり、mRNA-LNPはPLGA内にその構造を保ったまま封入されていた。さらに、作製した製剤を培養細胞に添加したところ、mRNA由来のタンパク質発現がみられたことから、mRNA-LNPはその機能を保ったままPLGA粒子内に封入されている可能性が示された。しかし、開発途中において、mRNA-LNPのPLGA粒子への搭載効率（mRNA回収効率）が30%と低いことが課題として挙がった。そこで、mRNA-LNPの構成脂質を最適化し、表面電荷を弱カチオン性にすることで、PLGA粒子への搭載効率を約70%まで向上させることに成功した。現在新たに作製した製剤を、機能性と安全性の両面から評価している。今後は、動物を用いた評価に進み、脳におけるモデルタンパク質（ルシフェラーゼ）の発現を経時的に観察する予定である。

mRNA 药物的挑战之一是它的作用时间较短。本研究的目的是利用药物输送系统（DDS）和制剂技术构建维持 mRNA 功能的系统。第一年，我们探索了一种将mRNA封装的脂质纳米颗粒（mRNA-LNPs）负载到聚乳酸-乙醇酸共聚物（PLGA）中的方法，PLGA是一种缓释基质材料。我们已经证实，使用疫苗中使用的脂质和微通道装置可以以良好的重现性制备 mRNA-LNP。通过在适当的条件下将分散在水溶液中的mRNA-LNP和溶解在有机溶剂中的PLGA混合并引起纳米沉淀，他们成功地制造了mRNA-LNP被封装在PLGA内的颗粒。接下来，当使用电子显微镜观察所获得的颗粒的形态时，发现它们是约300nm的球形颗粒，并且mRNA-LNP被封装在PLGA内，同时保持其结构。此外，当将制备的制剂添加到培养的细胞中时，观察到mRNA衍生的蛋白质表达，表明mRNA-LNP可能被封装在PLGA颗粒内，同时保持其功能性。然而，在开发过程中，出现了将mRNA-LNP负载到PLGA颗粒上的效率（mRNA回收效率）低至30%的问题。因此，通过优化mRNA-LNP的脂质组成并使表面电荷呈弱阳离子性，我们成功地将PLGA颗粒的负载效率提高到约70%。目前正在对新配方的功能性和安全性进行评估。未来，我们计划继续使用动物进行评估，并观察模型蛋白（荧光素酶）在大脑中随时间的表达情况。