脳疾患治療を実現するミトコンドリア標的型ナノカプセルの開発

开发用于治疗脑疾病的线粒体靶向纳米胶囊

基本信息

批准号：
22K19928
负责人：
山田勇磨
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Hokkaido 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 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19928/
关键词：
薬物送達システムミトコンドリア脳疾患

项目摘要

脳機能障害を主訴とする種々の疾患を治療するためには、治療分子を脳組織への分布、標的細胞への導入、標的オルガネラへの送達を可能とする分子送達技術が必要不可欠である。脳には脳血液脳関門が存在するため、静脈投与経路では低分子であっても脳への移行性は極めて低い。本申請研究では、脳疾患治療を実現するミトコンドリア標的型ナノカプセルの開発を到達目標とし、疾患モデルマウスから単離・精製した疾患モデル細胞をターゲットとし、1. 脳神経細胞標的型MITO-Porterの構築、2. 新規ルートを介した脳組織への分布の最適化、3. 虚血脳モデル動物を用いた治療効果の検証の順に研究を進める。2022年度は、1. 脳神経細胞標的型MITO-Porterの構築について、(1) 脳神経細胞膜と親和性の高い組成の探索、および(2)ミトコンドリア移行能・融合能の付加を中心に下記に記載した計画で研究を進めた。(1) 脳神経細胞膜と親和性の高い組成の探索：ナノカプセル材料として脳神経細胞膜と親和性の高い組成を探索した。脳神経細胞に、蛍光標識を施したナノカプセルを添加しその取り込み能をフローサイトメーター (FACS)を利用して評価し、細胞導入に最適な組成を探索した。(2) ミトコンドリア移行能・融合能の付加: ミトコンドリア移行能を有する機能素子をナノカプセル表面に配置した脳・神経細胞標的型MITO-Porterを構築した。細胞内動態観察（蛍光顕微鏡）を行い、MITO-Porterのミトコンドリア移行能を最適化した。

为了治疗以脑功能障碍为主要症状的各种疾病，能够将治疗分子分布到脑组织、引入靶细胞并递送到靶细胞器的分子递送技术是至关重要的。由于大脑有血脑屏障，即使是小分子，通过静脉注射进入大脑的能力也极低。本次提交的研究目标是开发可治疗脑部疾病的线粒体靶向纳米胶囊，以及从疾病模型小鼠中分离纯化的靶向疾病模型细胞1.构建脑神经细胞靶向的MITO-Porter，2.优化。通过新途径分布到脑组织，以及3.使用缺血脑模型动物验证治疗效果。 2022财年，我们将重点关注以下工作：1.构建脑神经元靶向的MITO-Porter，重点是（1）寻找对脑神经元膜具有高亲和力的组合物，以及（2）增加线粒体转移和融合能力。研究工作按照计划进行。 (1)寻找对脑神经细胞膜具有高亲和力的组合物：我们寻找对脑神经细胞膜具有高亲和力的组合物作为纳米胶囊材料。我们将荧光标记的纳米胶囊添加到脑神经细胞中，使用流式细胞仪（FACS）评估其摄取能力，并寻找用于细胞引入的最佳组合物。 (2)添加线粒体转移能力/融合能力：我们构建了一种靶向脑/神经元细胞的MITO-Porter，其中具有线粒体转移能力的功能元件被放置在纳米胶囊表面。我们进行了细胞内动力学观察（荧光显微镜）并优化了 MITO-Porter 的线粒体转移能力。