活性蛋白の非注射型ナノＤＤＳ製剤

文献情報

• 文献番号: 200500259A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 活性蛋白の非注射型ナノＤＤＳ製剤
• 課題番号: H16-トランス-007
• 研究年度: 平成17(2005)年度
• 研究代表者(所属機関): 水島 裕(東京慈恵会医科大学ＤＤＳ研究所)

研究分担者(所属機関)

• 上野　晃憲(東京慈恵会医科大学ＤＤＳ研究所)
• 鈴木　潤(株式会社ＬＴＴバイオファーマ研究開発本部)
• 上野　幸生(株式会社ＬＴＴバイオファーマ研究開発部)
• 水島　徹(熊本大学医学薬学研究部)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 厚生科学基盤研究分野 基礎研究成果の臨床応用推進研究
• 研究開始年度: 平成16(2004)年度
• 研究終了予定年度: 平成17(2005)年度
• 研究費: 45,900,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

インスリンそのものの経皮吸収は殆どされず、経肺吸収でもヒトでは数％である。本研究の２価の金属イオンおよび塩基塩を粒子表面につける技術、またその粒子の経皮・経粘膜投与方法の開発は全く独創的である。我々は、インスリンを亜鉛によって疎水化した後、含水有機溶媒，炭素鎖１４程度の脂肪酸，界面活性剤，２価の金属イオンと陰イオンを用いて、非注射で用いる活性タンパクナノ粒子作製技術を開発し、応用することを本研究の主な目的としている。

研究方法

１６年度の成果として、インスリンのナノ粒子（ナノインスリン）製剤作製についての条件検討から設定した条件に基づき、１７年度は、炭酸カルシウムで被覆されたナノ粒子インスリン製剤を作製した。動物（マウス）での経皮吸収について検討を加えた。その後、１８年度に計画しているヒトでの臨床試験を視野に入れて、ボランティアで少量のナノインスリンによる安全性と有効性について前腕内側にワセリンを基材としたナノインスリンを塗布してプレリミナリーな検証を行うことを試み、その有効性を血糖値の測定により判定した。

結果と考察

物理的な検討でばらつきの小さな粒子径を持つ粒子であった。分析学的検討の結果では封入されたインスリンも変性・分解を受けている可能性が低いことを検証した。血中インスリン濃度上昇および血糖値下降が生じることを確認した。その際に、塗布した皮膚にはなんらの変化も認めなかった。塗布した皮膚にはなんらの異常を認めなかった。ヒトでは、コントロールに比べて有意な低下を示す結果ではなかった。

結論

今年度の成果として、インスリンを均一なナノ粒子化することに成功したこと、動物においては安全性と有効性の確認がなされたこと、さらに蛋白のフォールディングを調節出来るようになれば効率の良い粒子作製が可能になること、が挙げられる。本年度行ったマウスの皮膚においては、インスリンの吸収と血糖値低下が観察されたが、ヒトにおいては観察されていない。皮膚構造の違いまたは部位によるかもしれないが、さらに粒子作製の検討を行う必要があろう。しかし、この大きさのナノインスリンであれば、別の部位の皮膚に適用して検討することも必要かもしれない。また、別の投与経路（例えば、経肺投与など）での可能性について検討する価値はあると思われる。

公開日・更新日

• 公開日: 2006-04-10
• 更新日: -

文献情報

• 文献番号: 200500259B
• 報告書区分: 総合
• 研究課題名: 活性蛋白の非注射型ナノＤＤＳ製剤
• 課題番号: H16-トランス-007
• 研究年度: 平成17(2005)年度
• 研究代表者(所属機関): 水島 裕(東京慈恵会医科大学ＤＤＳ研究所)

研究分担者(所属機関)

• 上野　晃憲(東京慈恵会医科大学ＤＤＳ研究所)
• 鈴木　潤(株式会社ＬＴＴバイオファーマ研究開発本部)
• 上野　幸生(株式会社ＬＴＴバイオファーマ研究会発部)
• 水島　徹(熊本大学医学薬学研究部)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 厚生科学基盤研究分野 基礎研究成果の臨床応用推進研究
• 研究開始年度: 平成16(2004)年度
• 研究終了予定年度: 平成17(2005)年度
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

インスリンそのものの経皮吸収は殆どされず、経肺吸収でもヒトでは数％である。本研究の２価の金属イオンおよび塩基塩を粒子表面につける技術、またその粒子の経皮・経粘膜投与方法の開発は全く独創的である。我々は、インスリンを亜鉛によって疎水化した後、含水有機溶媒，炭素鎖１４（Ｃ１４）程度の脂肪酸，界面活性剤，２価の金属イオンと陰イオンを用いて、非注射で用いる活性タンパクナノ粒子作製技術を開発し、応用することを本研究の主な目的としている。

研究方法

１６年度は、インスリンのナノ粒子（ナノインスリン）製剤作製についての条件検討から条件を設定した。１７年度は、炭酸カルシウムで被覆されたナノ粒子インスリン製剤作製を行ない、マウスでの経皮吸収を検討した。その後、ボランティアで少量のナノインスリンによる安全性と有効性について前腕内側にワセリンを基材としたナノインスリンを塗布しプレリミナリーな検証を行うことを試みた。血糖値の測定により判定した。

結果と考察

ミリスチン酸、トウィーン８０、亜鉛などを用いて作成する条件を決定した。この粒子の物理的な検討で、ばらつきが小さい粒子径であった。定量分析学的検討の結果では封入されたインスリンは変性・分解を受けていないことが判った。１６年度の成果から腸から吸収される粒子径は２０nm程度であると判断した。１７年度には、マウスで血中インスリン濃度上昇および血糖値下降が生じることを確認した。その際に、塗布した皮膚にはなんらの変化も認めなかった。塗布した皮膚にはなんらの異常を認めなかった。コントロールに比べて有意な低下を示す結果ではなかった。

結論

本研究の成果としては、インスリンを均一なナノ粒子化できたこと、動物においては安全性と有効性の確認ができたこと、さらに蛋白のフォールディングを調節出来るようになれば効率の良い粒子作製が可能になること、がある。この粒子の塗布試験において、マウスの皮膚ではインスリンの吸収と血糖値低下が観察されたが、ヒトにおいては観察されていない。皮膚構造の違いまたは部位によるかもしれないが、さらに粒子作製の検討を行う必要があろう。しかし、この大きさのナノインスリンであれば、別の部位の皮膚に適用して検討することも必要かもしれない。また、別の投与経路（例えば、経肺投与など）での可能性について検討する価値はあると思われる。

公開日・更新日

• 公開日: 2006-04-10
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 200500259C

成果

• 専門的・学術的観点からの成果: ほとんどの場合に静脈内投与せざるを得ないたんぱく医薬を経皮吸収可能な製剤化することができれば、画期的な薬剤となる。本研究により、そのための粒子径１０?８０ナノメーターの炭酸カルシウムを表面に持ったナノ粒子を作製し、活性を有するたんぱく医薬を封入することに成功した。本研究においてはインスリンについて主に行ったが、封入率を挙げるための技術的な検討（たんぱく質のフォールディングの検討など）が必要であることが想定されている。
• 臨床的観点からの成果: この製剤の開発が成功すれば、たんぱく医薬の経皮吸収が可能となり、患者QOLの飛躍的な改善が期待される。この吸収率では、ヒトにおいて薬理学的な効果を発揮させるのには不十分であることから、ヒトにおける経皮からの吸収効率ならびに封入率について改善すべき点があることが明らかとなった。また、この粒子については、経肺吸収についても充分期待されるものであるので、検討結果が良好であれば臨床的に意義のある製剤であると考えられる。肺での吸収については、大きな可能性があると考えている。
• ガイドライン等の開発: 該当事項はない。
• その他行政的観点からの成果: 該当事項はない。
• その他のインパクト: 該当事項はない。2

発表件数

• 原著論文（和文）: 2件
• 原著論文（英文等）: 22件
• その他論文(和文): 5件
• その他論文(英文等): 0件
• 学会発表(国内学会): 9件
• 学会発表(国際学会等): 3件
• その他成果(特許の出願): 0件 ; 「出願」「取得」計5件
• その他成果(特許の取得): 0件
• その他成果(施策への反映): 0件
• その他成果(普及・啓発活動): 0件

主な原著論文20編（論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る）

• 原著論文1: Ueno Y., Futagawa H., Takagi Y., et al.; Drug-incorpotating calcium carbonate nanoparticle for a new delivery system; J. Control. Release , 103 (1) , 93-98 (2005)
• 原著論文2: Sone M., Hayashi H., Yamamoto H., et al.; Upregulation of HSP by geranylgeranylacetone protects the cochlear lateral wall from endotoxin-induced inflammation; Hearing Research , 204 , 140-146 (2005)
• 原著論文3: Tanaka K., Tomisato W., Hoshino T., et al.; Involvement of intracellular Ca2+ levels in non-steroidal anti-inflammatory drug-induced apoptosis; J. Biol. Chem. , 280 , 31059-31067 (2005)
• 原著論文4: Mizushima Y., Ikoma T., Obata A., et al.; Injectable porous hydroxyapatite microparticles for the delivery of protein and lipophilic drugs; J. Control. Release , 110 (2) , 260-265 (2006)

公開日・更新日

• 公開日: 2015-05-26
• 更新日: -