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在基因组中没有插入突变的风险，并且能够原则上产生任何蛋白质，从而使它们在疾病治疗中可能广泛应用。但是，mRNA在体内非常差，很难特定于靶标。一种特定于目标的药物输送策略是用光靶向，其原理是使用药物载体和光敏剂的光化学内在化（PCI），这可能是最可能的原理。 PCI是一种通过内吞作用并在内体中积聚在细胞中的物质与内体光敏剂结合在一起，以光依赖性方式从内体逃脱，然后引入细胞质。在这项研究中，我们通过将PCI的光敏剂与各种核酸载体相结合，研究了光依赖性mRNA递送。此外，（2）我们还对使用肽底物配备光敏剂的独特载体进行了试验研究，发现可以运输mRNA。有趣的是，在（1）中，即使使用相同的光敏剂，结果也有很大的不同，取决于载体，诸如（a）某种程度的mRNA引入甚至没有光线也不会促进引入，但在没有光照射时也不会促进引入，（b）很少有mRNA引入即使没有光线引入，但也不会出现光线引入，但没有照明。换句话说，在使用光照射的细胞中进行了特定的引入（C）。