非分裂細胞を標的とした多機能性エンベロープ型ナノ構造体の創製

创建针对非分裂细胞的多功能包膜型纳米结构

基本信息

批准号：
09J01531
负责人：
鈴木亮佑
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、核酸ナノキャリアによる非分裂細胞への効率的な核酸送達を目的とする.これまでに、Mono-cationic detergent (MCD)で調製したナノ粒子化DNAを脂質二重膜からなるリポソームへ封入した多機能性エンベロープ型ナノ構造体(MEND)は、ナノ粒子化DNAのそれに近い粒子径であることを明らかとしている.MCDによる脂質膜への作用を原因として考察し、当該年度はMCDを基盤とした脂質膜枚数制御技術の確立に取り組んだ.はじめに、ナノ粒子化DNAの調製にポリカチオンを用いて、MCDとしてThonzonium bromide (TB)を脂質膜に含有させたMEND (TB-MEND)を構築した.その結果、最適なTB含量において、TB-MENDはナノ粒子化DNAに極めて近い粒子径を有することを明らかとした.さらに、脂質膜枚数の各種評価により、TB-MENDの脂質膜は1枚である可能性が高いことを明らかとした.本研究の目的を達成するために、1枚からなるTB含有脂質膜へ2枚の脂質膜からなるDi-lamellar MEND (D-MEND)を封入したリポソームの構築を行った.本戦略の特徴は、突破すべき生体膜の枚数と同一の3枚からなる脂質膜構造体を構築する点にある.その結果、TBの正電荷による静電的相互作用を経た時のみにおいて、負電荷脂質のみからなるTriple-layered MEND (TL-MEND)の構築に成功した.非分裂細胞モデルに対し、TL-MENDは脂質膜枚数の制御が困難な従来型MENDに対して非常に高いトランスフェクション活性を発揮することを明らかとした.1枚膜の簡便な形成が可能な本系は、細胞質を標的とする薬物への応用、1枚ごとに突破する生体膜に最適な脂質組成から構成される革新的パッケージングコンセプトへの進化が可能な基盤技術として幅広い利用が期待される.

本研究的目的是利用核酸纳米载体有效地将核酸递送至非分裂细胞。已经表明，多功能包膜型纳米结构（MEND），其中通过（MCD）制备的纳米颗粒DNA被封装在由脂质双层膜制成的脂质体中，考虑到纳米颗粒DNA的效果，其粒径接近于纳米颗粒DNA。脂质膜上的MCD作为一个原因，我们在本财年致力于建立一种基于MCD的控制脂质膜数量的技术。首先，我们使用聚阳离子制备纳米颗粒DNA和松宗溴化物我们构建了在脂质膜中含有（TB）的MEND（TB-MEND）。结果，我们发现在最佳TB含量下，TB-MEND的粒径非常接近纳米颗粒DNA的粒径。此外，各种评价。对脂质膜数量的分析表明，TB-MEND很可能只有一层脂质膜，由两层脂质膜组成。我们构建了脂质体封装（D-MEND）。该策略的特点是构建了由三层膜组成的脂质膜结构，其数量与要穿透的生物膜的数量相同。因此，TB三层结构MEND 仅由带负电荷的脂质组成，仅通过由于正电荷而产生的静电相互作用(TL-MEND) 已成功构建。与非分裂细胞模型相比，TL-MEND 对难以控制脂质膜数量的传统 MEND 表现出极高的转染活性。它允许简单地形成单膜，可应用于靶向细胞质的药物，并已发展成为一种创新的包装概念，该概念由一次突破一个膜的最适合生物膜的脂质组合物组成。它将作为一项基础技术得到广泛应用