Photochemical internalization of mRNAs

mRNA 的光化学内化

基本信息

批准号：
22K19895
负责人：
大槻高史
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19895/
关键词：
mRNA PCI 光増感剤光制御ゲノム編集キャリア

项目摘要

mRNAは、遺伝子治療と比べてゲノムへの挿入変異リスクもなく、原理的にどのようなタンパク質でも産生可能であるため、疾患治療に向けて広範な応用の可能性がある。しかしながら、mRNAは生体内での安定性が極めて低く、標的特異的デリバリーが困難である。標的特異的医薬デリバリー戦略の１つに光でターゲティングする方法が挙げられ、その原理としては、薬剤キャリアと光増感剤を用いたphotochemical internalization（PCI）が有力だと考えられる。PCIは、エンドサイトーシスで細胞内に取り込まれてエンドソーム内蓄積する物質を、エンドソーム蓄積性の光増感剤を併用して、光依存的にエンドソームから脱出させ、細胞質内に導入する方法である。本研究では、(1) PCI用の光増感剤と様々な核酸キャリアを組み合わせて、光依存的なmRNAデリバリーを検討した。また、(2) ペプチド基材を用いた光増感剤搭載型の独自キャリアについても試作検討を行い、mRNA運搬が可能なものが見出された。(1)においては興味深いことに、同じ光増感剤を用いても、キャリアによって大きく結果が異なり、(a)光なしでもある程度のmRNA導入が起こるが、光照射時に導入の促進が全く起こらない、(b)光を照射してもしなくてもmRNA導入がほとんど起こらない、(c)光なしではmRNA導入が起こらないが、光照射すると高効率に導入が起こる、などの違いがあった。つまり、(c)により光照射した細胞に特異的な導入に成功した。

与基因疗法相比，mRNA没有插入基因组的风险，原则上可以产生任何蛋白质，因此在疾病治疗中具有广泛应用的潜力。然而，mRNA在体内的稳定性极低，使得目标特异性递送变得困难。靶向药物递送策略之一是光靶向方法，使用药物载体和光敏剂的光化学内化（PCI）被认为是一种有前途的原理。 PCI是通过内吞作用被摄入细胞内并蓄积在核内体中的物质利用核内体中蓄积的光敏剂以光依赖性方式从核内体释放并导入细胞质的方法。在本研究中，（1）我们通过将用于 PCI 的光敏剂与各种核酸载体结合来研究光依赖性 mRNA 传递；此外，(2)我们利用肽基材料试制了一种负载光敏剂的独特载体，发现了一种能够运输mRNA的载体。有趣的是，在(1)中，即使使用相同的光敏剂，根据载体的不同，结果也有很大差异；(a)即使在没有光的情况下也会在一定程度上发生mRNA的引入，但在用光照射时不会促进引入；；，(b)无论是否有光照射，几乎不发生mRNA引入，并且(c)在没有光的情况下不发生mRNA引入，但当光照射时，mRNA引入效率高。即，使用(c)，成功地将光特异性导入细胞中。