デンドリマー光増感剤を内包した刺激応答性遺伝子送達キャリアの創製

含有树枝状聚合物光敏剂的刺激响应性基因递送载体的创建

基本信息

批准号：
09F09758
负责人：
片岡一則
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
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 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

難治性疾患に対する遺伝子治療への期待が高まる中、安全かつ効率の良い遺伝子デリバリーシステムの開発が鍵を握る。本研究では、全身投与型遺伝子デリバリーシステムとして、光を利用して細胞内動態を制御した高分子ミセル型遺伝子ベクターの開発を目的とする。エンドソーム膜に局在した光増感剤は、光を照射することにより一重項酸素を産生しエンドソーム膜を破壊する。本研究では光増感剤としてデンドリマーフタロシアニンを使用している。前年度に引き続き、高分子ミセルを形成するブロック共重合体として、生体適合性ポリマーであるポリエチレングリコール(PEG)、光増感剤を担持し効率の良いエンドソーム脱出を達成するPAsp(DET),プラスミドDNAと安定な相互作用を行うPLysからなるPEG-PAsp(DET)-PLysトリブロック共重合体を用い、その高分子ミセル化挙動の最適化を行った。アガロースゲル電気泳動、ゼータ電位測定、高速液体クロマトグラフィーの結果をふまえ、トリブロック共重合体/光増感剤/プラスミドDNA三元系の安定性向上を目指し、種々の検討を行い、三元系ならではの特徴を見出すに至った。培養細胞に対する遺伝子導入実験の結果から、光をトリガーとして効率的な遺伝子導入が可能であることが示された。また、それの発展課題として、酸化還元に応答して遺伝子や生体由来高分子、あるいは薬剤を放出するシステムをデザインした。具体的には、高分子型中空ナノ粒子を構成するポリマーにジスルフィド結合を導入したものを作成した。このような微粒子は、細胞内還元環境のみならず、光増感剤と組み合わせることで、光照射後に発生する活性酸素にも応答することが期待され、遺伝子発現や薬剤の徐放などに応用が可能である。

随着对疑难杂症基因治疗的期望不断提高，开发安全高效的基因递送系统是关键。本研究的目的是开发一种聚合胶束型基因载体，它利用光来控制细胞内动力学，作为系统施用的基因传递系统。当用光照射时，位于内体膜中的光敏剂产生单线态氧并破坏内体膜。在这项研究中，树枝状大分子酞菁被用作光敏剂。延续去年，我们将继续使用聚乙二醇（PEG）这种生物相容性聚合物，作为形成聚合胶束的嵌段共聚物，携带光敏剂并实现高效内体逃逸的PAsp（DET），以及使用质粒。 PEG-PAsp(DET)-PLys三嵌段共聚物由与DNA稳定相互作用的PLys组成，我们优化了其聚合物胶束形成行为。基于琼脂糖凝胶电泳、zeta电位测量和高效液相色谱的结果，我们进行了各种研究，旨在提高三嵌段共聚物/光敏剂/质粒DNA三元系统的稳定性。培养细胞的基因转移实验结果表明，利用光作为触发因素进行有效的基因转移是可能的。此外，作为进一步的开发项目，我们设计了一个系统，可以响应氧化还原反应释放基因、生物衍生聚合物或药物。具体来说，他们通过将二硫键引入构成它们的聚合物中来创建聚合物型中空纳米颗粒。此类微粒预计不仅能响应细胞内的还原环境，还能与光敏剂结合，对光照射后产生的活性氧产生响应，可应用于基因表达、药物缓释等方面。