サイズ制御エンドサイトーシス:ドラッグデリバリーの新戦略をめざして

大小控制的内吞作用：迈向药物输送的新策略

基本信息

批准号：
17655078
负责人：
青山安宏
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

セラソームは、細胞膜モテルとしてのリポソームの構造不安定性を克服するために、脂質二分子膜ベシクルの表面をシリカセラミックスの骨格で被覆した新規の人工細胞膜である。カチオン性の合成脂質から形成され、表面がゾル-ゲル反応によりセラミック(シリカ)架橋されたセラソームは、細胞がエンドサイトーシスでベクターを取り込むのに最適なウイルスサイズ(数十nm)の粒径をもち、遺伝子(プラスミド)と複合体を形成しても、膜融合による形態変化を起こさないことがわかった。これは、従来型のカチオン性リポソームでは遺伝子との複合化によって膜融合を起こしてサイズが増大するのと対照的である。その結果、HeLa細胞やHepG2細胞への遺伝子導入において、これまでのカチオン性リポソームに比べて100倍から1000倍もの極めて高い効率での遺伝子導入が可能になった。このセラソームは細胞毒性も低く、血清存在下でも使用可能であり、細胞にやさしい遺伝子キャリアーとして利用できることが明らかになった。ただし、高濃度条件下ではセラソーム/プラスミド複合体は架橋により巨大化することも明らかになり、今後克服すべき問題として残った。一方、プラスミドの代わりに小さな21塩基対のsiRNAを用いると融合も架橋も起こらず、適正なウイルスサイズを維持する。その結果、セラソームは遺伝子発現を制御するsiRNAのキャリアーとしてきわめて有効であることが明らかとなった。

Cerasome是一种新型的人工细胞膜，其脂质双层膜囊泡表面涂覆有二氧化硅陶瓷骨架，以克服脂质体作为细胞膜模型的结构不稳定性。陶瓷体由阳离子合成脂质形成，表面通过溶胶凝胶反应与陶瓷（二氧化硅）交联，其粒径与病毒大小（几十纳米）相当，最适合细胞摄取发现即使与mochi基因(质粒)形成复合体，也不会因膜融合而发生形态变化。这与传统的阳离子脂质体相反，传统的阳离子脂质体通过与基因复合并引起膜融合来增加尺寸。因此，与传统的阳离子脂质体相比，能够以100至1000倍的极高效率将基因转移到HeLa细胞和HepG2细胞中。研究表明，这种cerasome具有低细胞毒性，甚至可以在血清存在下使用，并且可以用作细胞友好的基因载体。然而，还发现，在高浓度条件下，由于交联，陶瓷体/质粒复合物会变大，这仍然是未来需要克服的问题。另一方面，当使用小的 21 碱基对 siRNA 代替质粒时，不会发生融合或交联，从而保持适当的病毒大小。结果表明，cerasome 作为调节基因表达的 siRNA 的载体非常有效。