JP2006111591A - Preparation for target-specifically delivering nucleic acid medicine inside cell - Google Patents

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JP2006111591A
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Yoshiyuki Hattori
喜之 服部
Yoshie Yonetani
芳枝 米谷
Atsuo Waki
厚生 脇
Makoto Sakaguchi
誠 坂口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a preparation for the target-specific delivery of a nucleic acid medicine inside a cell, especially a stable nano-particle preparation containing a nucleic acid medicine. <P>SOLUTION: The stabilized preparation for the target-specific delivery of the nucleic acid medicine inside the cell contains the nucleic acid medicine such as a gene or its analog contained in a composition composed of [3β-N-(N',N'-dimethylaminoethane)carbamoyl]cholesterol (DC-Chol), a polyoxyethylene sorbitan mono-oleate 80 (commercial name; Tween 80) and a folic acid-polyethylene glycol-distearoylphosphatidyl ethanolamine (folate-PEG-DSPE). The medicine is not a liposome containing water therein by a lipid double membrane but a nano-particle free from water therein. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、核酸医薬を標的特異的に細胞内送達するための製剤、特に核酸医薬を包含する安定なナノ粒子製剤に関する。   The present invention relates to a preparation for intracellular delivery of a nucleic acid drug in a target-specific manner, particularly to a stable nanoparticle preparation including a nucleic acid drug.

遺伝子治療は、遺伝子の異常修復や欠損を補うことにより遺伝病を治療する方法としてスタートした。
しかし最近では、遺伝病に限らず正常に機能するタンパク質の発現が不十分な場合や、むしろ積極的に目的とするタンパク質を発現させ疾患の早期治癒を目指すため、外部から正常な遺伝子を導入して必要な蛋白質を供給することにより、治療効果を目指すものまで多岐にわたっている。
従って遺伝子治療を行う場合は、遺伝子を効率よく標的細胞に導入する必要があり、これまで遺伝子導入法として多くの方法が研究されているが、大きく分けてウイルスベクターを使う方法とウイルスを使わない方法に大別される。
Gene therapy has started as a method for treating genetic diseases by repairing abnormal gene defects or compensating for defects.
Recently, however, not only genetic diseases but also normal functioning proteins are not sufficiently expressed, or rather, normal genes are introduced from the outside in order to actively express the target protein and aim at early healing of the disease. By supplying the necessary proteins, it has a wide range of products that aim for therapeutic effects.
Therefore, when gene therapy is performed, it is necessary to efficiently introduce the gene into the target cell, and many methods have been studied as gene transfer methods so far, but a method using a viral vector and a virus are not used. Broadly divided into methods.

ウイルスベクターはウイルスの感染力を利用しているため、導入効率が他の方法に比べて高いことが特徴であるが、元のウイルスが有する病原性に起因する安全性上の問題があった。   Since a viral vector uses the infectivity of a virus, the introduction efficiency is higher than that of other methods, but there is a safety problem due to the pathogenicity of the original virus.

一方ウイルスを使わない方法は、実験室レベルでは数多く報告されているが、ヒトへの治療に応用可能な方法は限られていた。
例えば、エレクトロポレーション法、マニピレータ法、PEG法、リン酸カルシウム法、リポソーム法、陽イオン脂質等の合成試薬を担体として使う方法、遺伝子銃(パーティクル銃)や圧力により物理的に送達する方法などが検討されている。
これらの方法はウイルスを使わないため、病原性の懸念がない点では優れているが、遺伝子の導入効率が低く、また細胞傷害性/組織傷害性を示すことが多かった。
On the other hand, many methods that do not use viruses have been reported at the laboratory level, but methods that can be applied to human treatment are limited.
For example, electroporation method, manipulator method, PEG method, calcium phosphate method, liposome method, method using a synthetic reagent such as cationic lipid as a carrier, gene gun (particle gun) or method of physically delivering by pressure Has been.
Since these methods do not use viruses, they are excellent in that there is no concern about pathogenicity. However, the efficiency of gene transfer is low, and they often show cytotoxicity / tissue damage.

低効率の原因としては、細胞内導入した遺伝子の多くがリソゾームで分解されてしまうことや、核内へ積極的に移行する機構がないため、細胞内に入った遺伝子の一部しか利用されないことなどが考えられている。   Low efficiency is due to the fact that many of the genes introduced into cells are degraded by lysosomes, and there is no mechanism for active migration into the nucleus, so only a part of the genes that enter the cells are used. Etc. are considered.

一方、遺伝子医薬に限らず低分子医薬(化合物)においても、治療効果と安全性を一層高めるため、薬物を病変部位だけに選択的に運搬し、必要な局所でのみ効果を発現させることが望まれてきた(Drug Delivery System; DDS)。
これが実現すれば投与量を低減することが可能となり、通常の用法・用量だと副作用上問題のある薬物を安全に使用できることや、通常の投与方法だと薬物が患部に十分量届かず、満足できる効果が得られなかった薬物も使用することが可能となる。
On the other hand, not only gene drugs but also small molecule drugs (compounds), in order to further improve the therapeutic effect and safety, it is hoped that the drug will be selectively delivered only to the lesion site and the effect will be manifested only where it is needed. It has been rare (Drug Delivery System; DDS).
If this is realized, it will be possible to reduce the dose, and it will be possible to safely use drugs that have side effects if they are in the usual dosage regimen, and it will be satisfactory because the drugs will not reach the affected area sufficiently if the usual administration method is used. It is also possible to use a drug for which a possible effect has not been obtained.

特に制癌剤/抗ガン剤の分野においては、静脈内投与などの全身投与した場合、目的とする臓器以外にも薬剤が分布することになり、対象外臓器において重篤な副作用を発現する頻度が高く、優れたDDSが求められていた。   Particularly in the field of anticancer / anticancer agents, when administered systemically such as intravenously, the drug will be distributed in addition to the target organ, and serious side effects will occur frequently in non-target organs. There was a need for an excellent DDS.

薬剤や遺伝子を、ガンなどの標的細胞・組織を認識し選択的に送達させたり、皮膚・関節など局所的に送り込み作用させるため、抗体を用いたり、特定の受容体を発現している細胞に受容体を介し、選択的に導入する法も提案されている。   Drugs and genes are used to recognize and selectively deliver target cells and tissues such as cancer, and to deliver locally to skin and joints, so that antibodies are used and cells that express specific receptors are used. A method for selective introduction via a receptor has also been proposed.

例えばトランスフェリン-DNA複合体を、トランスフェリン受容体を発現している癌細胞に導入する方法や、アシアロ糖蛋白-DNA複合体を、アシアロ糖蛋白受容体を特異的に発現している肝細胞に送り込むことが可能であることが報告されている。
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1992 Aug 1;89(15):7031-5. J. Biol. Chem., 1991 Aug 5;266(22):14338-42.
For example, transferrin-DNA complex is introduced into cancer cells expressing transferrin receptor, or asialoglycoprotein-DNA complex is sent to hepatocytes specifically expressing asialoglycoprotein receptor. It is reported that it is possible.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1992 Aug 1; 89 (15): 7031-5. J. Biol. Chem., 1991 Aug 5; 266 (22): 14338-42.

葉酸受容体(folate receptor)も多くの細胞表面に発現しており、外因性分子の細胞内取り込み(endocytosis)に関与していることが開示されている。
特許第3232347号公報 特表2002-543110号公報
Folate receptors are also expressed on the surface of many cells, and it is disclosed that they are involved in endocytosis of exogenous molecules.
Japanese Patent No. 3232347 Special Table 2002-543110

ただし上記特許文献1に記載された発明は、具体的にはその実施例19に記載されているように、葉酸とアンチセンス等のオリゴヌクレオチドを直接結合させるものであり、安定性や標的細胞特異性において十分なものではなかった。またDDS効果についても、具体的な実験データとして提示されていなかった。   However, the invention described in Patent Document 1 specifically binds folic acid and oligonucleotides such as antisense, as described in Example 19, and provides stability and target cell specificity. It was not enough in gender. The DDS effect was not presented as specific experimental data.

また特許文献2に記載された発明も、架橋剤を用いるものの、N-(4-アジドフェニルチオ)フタルイミド等の鎖長が短い化学結合を開示するのみであった。   The invention described in Patent Document 2 also only disclosed a chemical bond having a short chain length such as N- (4-azidophenylthio) phthalimide, although a crosslinking agent is used.

これらに加え、直接結合ではなく、ターゲッティング部分−リンカー部分−/デリバリー・ビークル部分からなるベクターの発明も開示されている。
特表2003-532368号公報
In addition to these, the invention of a vector consisting of a targeting moiety-linker moiety- / delivery vehicle part instead of direct binding is also disclosed.
Special table 2003-532368 gazette

しかし特許文献3に記載された発明は、具体的にはデリバリー・ビークルがウイルス成分であり、本発明の構成とは全く異なるものであった。   However, in the invention described in Patent Document 3, specifically, the delivery vehicle is a virus component, which is completely different from the configuration of the present invention.

さらに、(1)ジステアロイルフォスファチジルコリン(DSPC)/(2)コレステロール(Chol)/(3)folate-PEG-DSPE(葉酸−ポリエチレングリコール−ジステアロイルフォスファチジルエタノールアミン)を用い、抗ガン剤であるドキソルビシン(doxorubicin)を封入したリポソームを作製し、ヒトHela/W138ガン細胞への取り込みが報告されている。
Biochim. Biophys. Acta, 1995 Feb 15;1233(2):134-44.
Furthermore, using (1) distearoylphosphatidylcholine (DSPC) / (2) cholesterol (Chol) / (3) folate-PEG-DSPE (folic acid-polyethylene glycol-distearoylphosphatidylethanolamine) It has been reported that liposomes encapsulating doxorubicin (doxorubicin) were prepared and incorporated into human Hela / W138 cancer cells.
Biochim. Biophys. Acta, 1995 Feb 15; 1233 (2): 134-44.

非特許文献3に開示された発明は、脂質二重膜により水溶液成分を小胞内に取り込んだリポソーム(Liposome)に関するものであり、本発明にかかる一重膜からなるナノ粒子とは本質的に全く異なる。   The invention disclosed in Non-Patent Document 3 relates to a liposome (Liposome) in which an aqueous solution component is taken into a vesicle by a lipid bilayer membrane, and the nanoparticle consisting of a single membrane according to the present invention is essentially completely different. Different.

また、(1)卵フォスファチジルコリン/(2)コレステロール(Chol)/(3)folate-PEG-DSPEを用い、15塩基からなるアンチセンスを封入したリポソームを作成し、ヒト上皮癌細胞であるKBガン細胞に取り込ませたことも報告されている。
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1995 Apr 11;92(8):3318-22.
In addition, using (1) egg phosphatidylcholine / (2) cholesterol (Chol) / (3) folate-PEG-DSPE, a liposome encapsulating an antisense consisting of 15 bases was prepared, which is a human epithelial cancer cell. Incorporation into KB cancer cells has also been reported.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1995 Apr 11; 92 (8): 3318-22.

しかし非特許文献4に開示された発明は、非特許文献3と同様にリポソームに関するものであり、本発明にかかる一重膜からなるナノ粒子とは、構成も形態も全く異なる。   However, the invention disclosed in Non-Patent Document 4 relates to liposomes as in Non-Patent Document 3, and is completely different in configuration and form from the single-layered nanoparticles according to the present invention.

本発明が解決しようとする課題は、核酸医薬を標的特異的に細胞内送達するための製剤、特に核酸医薬を包含する安定なナノ粒子製剤を提供することである。
さらに具体的には、治療効果と安全性を一層高めるため、薬物を病変部位だけに選択的に運搬し、必要な局所でのみ効果を発現させる、臨床効果の優れたDDS製剤を提供することである。
The problem to be solved by the present invention is to provide a preparation for intracellular delivery of a nucleic acid drug in a target-specific manner, particularly a stable nanoparticle preparation including the nucleic acid drug.
More specifically, in order to further improve the therapeutic effect and safety, we will provide a DDS preparation with excellent clinical effect that selectively delivers the drug only to the lesion site and expresses the effect only in the required local area. is there.

本発明は、下記特徴のいずれかを有する、核酸医薬の安定なナノ粒子製剤である。   The present invention is a stable nanoparticle formulation of a nucleic acid drug having any of the following characteristics.

(1) 核酸医薬を標的特異的に細胞内送達するための製剤であって、核酸医薬が[3β-N-(N',N'-ジメチルアミノエタン)カルバモイル]コレステロール(DC-Chol)、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート80(商品名;ツイン80)および葉酸−ポリエチレングリコール−ジステアロイルフォスファチジルエタノールアミン(folate-PEG-DSPE)からなる組成物に包含されていることを特徴とする安定化製剤。
(2) 製剤中DC-Chol構成比が80〜98モル%、ツイン80が1〜10モル%、folate-PEG-DSPEが0.1〜10モル%の範囲内であることを特徴とする、(1)記載の安定化製剤。
(3) 製剤中DC-Chol構成比が88〜96モル%、ツイン80が3〜7モル%、folate-PEG-DSPEが0.5〜5モル%の範囲内であることを特徴とする、(1)または(2)記載の安定化製剤。
(4) 製剤中DC-Chol構成比が93〜94モル%、ツイン80が4〜6モル%、folate-PEG-DSPEが1〜2モル%である、(1)ないし(3)記載の安定化製剤。
(5) ポリエチレングリコール(PEG)が、平均分子量1,000〜5,000であることを特徴とする、(1)ないし(4)記載の安定化製剤。
(6) PEGが、平均分子量2,000であることを特徴とする、(1)ないし(5)記載の安定化製剤。
(7) 製剤が、脂質二重膜により内部に水が封入されたリポソームではなく、内部に水を含まないナノ粒子であることを特徴とする、(1)ないし(6)記載の安定化製剤。
(8) 製剤が、粒子径50〜1000nmのナノ粒子であることを特徴とする、(7)記載の安定化製剤。
(9) 製剤が、粒子径60〜800nmのナノ粒子であることを特徴とする、(7)または(8)記載の安定化製剤。
(10) 核酸医薬を0.01〜10重量%含む、(1)ないし(9)記載の安定化製剤。
(11) 核酸医薬を0.1〜5重量%含む、(1)ないし(10)記載の安定化製剤。
(12) 核酸医薬が遺伝子またはその類似体である、(1)ないし(11)記載の安定化製剤。
(13) 核酸医薬が遺伝子である、(1)ないし(12)記載の安定化製剤。
(14) 核酸医薬が癌抑制遺伝子である、(1)ないし(13)記載の安定化製剤。
(15) 遺伝子の類似体がポリヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドである、(1)ないし(12)記載の安定化製剤。
(16) オリゴヌクレオチドがデコイ(おとり分子)、アンチセンス、リボザイム、アプタマーまたはsiRNAである、(1)ないし(15)記載の安定化製剤。
(17) デコイが転写調節因子の結合部位への結合を阻害する作用を有する、(1)ないし(16)記載の安定化製剤。
(18) デコイがNF-κB、STAT-1、STAT-2、STAT-3、STAT-4、STAT-5、STAT-6、GATA-3、AP-1、E2F、EtsまたはCREのデコイオリゴヌクレオチドである、(1)ないし(17)記載の安定化製剤。
(19) デコイがNF-κBデコイオリゴヌクレオチドである、(1)ないし(18)記載の安定化製剤。
(20) デコイが配列番号1で表されるNF-κBデコイオリゴヌクレオチドである、(1)ないし(19)記載の安定化製剤。
(21) 細胞が皮膚細胞である、(1)ないし(20)記載の経皮送達用安定化製剤。
(22) 細胞が滑膜細胞またはマクロファージである、(1)ないし(20)記載の膝関節内投与用安定化製剤。
(23) 細胞が癌細胞、マクロファージ、肝細胞または腎細胞である、(1)ないし(20)記載の静脈注射用安定化製剤。
(24) 細胞が癌細胞である、(1)ないし(20)記載の癌内投与用安定化製剤。
(25) ガン細胞が、扁平上皮癌、前立腺癌、子宮頸癌、子宮内膜癌、卵巣癌、脳腫瘍、肝癌、肺癌、乳癌、腎臓癌、胃癌、食道癌、大腸癌、膵臓癌、皮膚癌、咽頭癌、上咽頭癌から選ばれた一種である、(23)または(24)記載の安定化製剤。
(26) NF-κBデコイオリゴヌクレオチドを皮膚細胞内送達するための経皮製剤であって、NF-κBデコイオリゴヌクレオチドがDC-Chol、ツイン80およびfolate-PEG-DSPEからなるナノ粒子に包含されていることを特徴とする安定化製剤。
(27) 炎症性皮膚疾患を治療するための、(26)記載の安定化製剤の使用。
(28) 炎症性皮膚疾患がアトピー性皮膚炎、接触性皮膚炎、光過敏性皮膚炎、手と足の慢性皮膚炎、脂漏性皮膚炎、貨幣状皮膚炎、全身性剥脱性皮膚炎、うっ血性皮膚炎、局所性擦過皮膚炎、薬物性皮膚炎または乾癬である、(27)記載の安定化製剤の使用。
(1) A preparation for target-specific delivery of a nucleic acid drug in a cell, wherein the nucleic acid drug is [3β-N- (N ′, N′-dimethylaminoethane) carbamoyl] cholesterol (DC-Chol), poly Stabilization characterized by being included in a composition comprising oxyethylene sorbitan monooleate 80 (trade name; Twin 80) and folic acid-polyethylene glycol-distearoyl phosphatidylethanolamine (folate-PEG-DSPE) Formulation.
(2) DC-Chol composition ratio in the preparation is in the range of 80 to 98 mol%, twin 80 is in the range of 1 to 10 mol%, and folate-PEG-DSPE is in the range of 0.1 to 10 mol%. ) The stabilized preparation described.
(3) DC-Chol composition ratio in the preparation is in the range of 88 to 96 mol%, twin 80 is 3 to 7 mol%, folate-PEG-DSPE is in the range of 0.5 to 5 mol%, (1 ) Or (2).
(4) The composition according to (1) to (3), wherein the composition ratio of DC-Chol in the preparation is 93 to 94 mol%, twin 80 is 4 to 6 mol%, and folate-PEG-DSPE is 1 to 2 mol%. Preparation.
(5) The stabilized preparation according to (1) to (4), wherein the polyethylene glycol (PEG) has an average molecular weight of 1,000 to 5,000.
(6) The stabilized preparation according to (1) to (5), wherein PEG has an average molecular weight of 2,000.
(7) The stabilized preparation according to any one of (1) to (6), wherein the preparation is not a liposome in which water is encapsulated by a lipid bilayer, but nanoparticles containing no water inside. .
(8) The stabilized preparation according to (7), wherein the preparation is nanoparticles having a particle diameter of 50 to 1000 nm.
(9) The stabilized preparation according to (7) or (8), wherein the preparation is nanoparticles having a particle size of 60 to 800 nm.
(10) The stabilized preparation according to (1) to (9), comprising 0.01 to 10% by weight of a nucleic acid drug.
(11) The stabilized preparation according to (1) to (10), comprising 0.1 to 5% by weight of a nucleic acid drug.
(12) The stabilized preparation according to (1) to (11), wherein the nucleic acid drug is a gene or an analog thereof.
(13) The stabilized preparation according to (1) to (12), wherein the nucleic acid drug is a gene.
(14) The stabilized preparation according to (1) to (13), wherein the nucleic acid drug is a tumor suppressor gene.
(15) The stabilized preparation according to (1) to (12), wherein the gene analog is a polynucleotide or an oligonucleotide.
(16) The stabilized preparation according to (1) to (15), wherein the oligonucleotide is a decoy (decoy molecule), antisense, ribozyme, aptamer or siRNA.
(17) The stabilized preparation according to (1) to (16), wherein the decoy has an action of inhibiting the binding of a transcriptional regulatory factor to the binding site.
(18) Decoy is a decoy oligonucleotide of NF-κB, STAT-1, STAT-2, STAT-3, STAT-4, STAT-5, STAT-6, GATA-3, AP-1, E2F, Ets or CRE The stabilized preparation according to any one of (1) to (17).
(19) The stabilized preparation according to (1) to (18), wherein the decoy is an NF-κB decoy oligonucleotide.
(20) The stabilized preparation according to (1) to (19), wherein the decoy is an NF-κB decoy oligonucleotide represented by SEQ ID NO: 1.
(21) The stabilized preparation for transdermal delivery according to (1) to (20), wherein the cells are skin cells.
(22) The stabilized preparation for intra-knee joint administration according to (1) to (20), wherein the cells are synovial cells or macrophages.
(23) The stabilized preparation for intravenous injection according to any one of (1) to (20), wherein the cell is a cancer cell, macrophage, hepatocyte or kidney cell.
(24) The stabilized preparation for intra-cancer administration according to (1) to (20), wherein the cell is a cancer cell.
(25) Cancer cells are squamous cell carcinoma, prostate cancer, cervical cancer, endometrial cancer, ovarian cancer, brain tumor, liver cancer, lung cancer, breast cancer, kidney cancer, stomach cancer, esophageal cancer, colon cancer, pancreatic cancer, skin cancer The stabilized preparation according to (23) or (24), which is a kind selected from pharyngeal cancer and nasopharyngeal cancer.
(26) Transdermal preparation for intradermal delivery of NF-κB decoy oligonucleotide, wherein NF-κB decoy oligonucleotide is included in nanoparticles composed of DC-Chol, twin 80 and folate-PEG-DSPE A stabilized preparation characterized by that.
(27) Use of the stabilized preparation according to (26) for treating inflammatory skin diseases.
(28) Inflammatory skin diseases are atopic dermatitis, contact dermatitis, photosensitivity dermatitis, chronic dermatitis of hands and feet, seborrheic dermatitis, monetary dermatitis, generalized exfoliative dermatitis, Use of the stabilized preparation according to (27), which is congestive dermatitis, topical abrasion dermatitis, drug dermatitis or psoriasis.

ここで本発明における核酸医薬とは、天然型、天然修飾型、合成型ヌクレオチドであれば限定されず、DNA、RNAあるいはそれらのキメラ体であってもよいが、通常は遺伝子またはその類似体であり、遺伝子としてより具体的には例えば癌抑制遺伝子であり、遺伝子類似体としてより具体的にはポリヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドである。また本発明で用いられるヌクレオチドには、リン酸ジエステル結合部の酸素原子をイオウ原子で置換したチオリン酸ジエステル結合をもつオリゴヌクレオチド(S-オリゴ)、またはリン酸ジエステル結合を電荷を持たないメチルホスフェート基で置換したオリゴヌクレオチド等の生体内でオリゴヌクレオチドが分解を受けにくくするために改変したオリゴヌクレオチド等も含まれる。   The nucleic acid drug in the present invention is not limited as long as it is a natural type, natural modified type, or synthetic type nucleotide, and may be DNA, RNA, or a chimera thereof. More specifically, the gene is, for example, a tumor suppressor gene, and the gene analog is more specifically a polynucleotide or an oligonucleotide. Further, the nucleotide used in the present invention includes an oligonucleotide (S-oligo) having a thiophosphate diester bond in which the oxygen atom of the phosphodiester bond is substituted with a sulfur atom, or a methyl phosphate having no phosphodiester bond. Also included are oligonucleotides modified to make the oligonucleotide less susceptible to degradation in vivo, such as oligonucleotides substituted with groups.

オリゴヌクレオチドとしてさらに具体的には、例えばデコイ(おとり分子)、アンチセンス、リボザイム、アプタマーまたはsiRNAを挙げることができる。   More specific examples of the oligonucleotide include decoy (decoy molecule), antisense, ribozyme, aptamer, and siRNA.

デコイとしてさらに具体的には、転写調節因子の結合部位への結合を阻害する作用を有するオリゴヌクレオチドを挙げることができ、転写調節因子としては例えば、NF-κB、STAT-1、STAT-2、STAT-3、STAT-4、STAT-5、STAT-6、GATA-3、AP-1、E2F、Ets、CRE等を挙げることができ、NF-κBがより好適応である。   More specifically, the decoy can include an oligonucleotide having an action of inhibiting the binding of a transcriptional regulatory factor to the binding site. Examples of the transcriptional regulatory factor include NF-κB, STAT-1, STAT-2, STAT-3, STAT-4, STAT-5, STAT-6, GATA-3, AP-1, E2F, Ets, CRE and the like can be mentioned, and NF-κB is more suitable.

デコイとしてさらに具体的には、配列番号1で表されるNF-κBデコイオリゴヌクレオチド、配列番号2で表されるSTAT-1デコイオリゴヌクレオチド、配列番号3で表されるGATA-3デコイオリゴヌクレオチド、配列番号4で表されるSTAT-6デコイオリゴヌクレオチド、配列番号5で表されるAP-1デコイオリゴヌクレオチド、配列番号6で表されるEtsデコイオリゴヌクレオチド、配列番号7で表されるE2Fデコイオリゴヌクレオチドなどを挙げることができる。   More specifically, as a decoy, NF-κB decoy oligonucleotide represented by SEQ ID NO: 1, STAT-1 decoy oligonucleotide represented by SEQ ID NO: 2, GATA-3 decoy oligonucleotide represented by SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 STAT-6 decoy oligonucleotide represented by SEQ ID NO: 5, AP-1 decoy oligonucleotide represented by SEQ ID NO: 5, Ets decoy oligonucleotide represented by SEQ ID NO: 6, E2F decoy oligonucleotide represented by SEQ ID NO: 7, etc. .

次に、本発明において利用する[3β-N-(N',N'-ジメチルアミノエタン)カルバモイル]コレステロール(DC-Chol)は、下記構造式で表される化学名;(3β-[N-(N',N'-dimethylaminoethane)carbamoyl]cholesterol [CAS登録番号: 166023-21-8]であり、例えばアルドリッチ(Aldrich)社の試薬(製品番号:C2832)などとして入手することができる。   Next, [3β-N- (N ′, N′-dimethylaminoethane) carbamoyl] cholesterol (DC-Chol) used in the present invention is a chemical name represented by the following structural formula: (3β- [N- (N ', N'-dimethylaminoethane) carbamoyl] cholesterol [CAS registration number: 166023-21-8], which can be obtained, for example, as a reagent (product number: C2832) manufactured by Aldrich.

Figure 2006111591
Figure 2006111591

次に、本発明において利用する葉酸−ポリエチレングリコール−ジステアロイルフォスファチジルエタノールアミン(folate-PEG-DSPE)は、例えばAmino-PEG-DSPEに葉酸をアミド結合させてもよいし、前記非特許文献3(Biochim. Biophys. Acta, 1995 Feb 15;1233(2):134-44.)記載の方法に従って、N-Succinyl DSPEとFolate-PEG-NH2を反応させてもよい。なお、Amino-PEG-DSPEは試薬として入手することができる(日本油脂株式会社製 Sunbright DSPE-020PA, DSPE-050PA、Avanti社製 DSPE-PEG(2000)Amine等)。 Next, the folic acid-polyethylene glycol-distearoyl phosphatidylethanolamine (folate-PEG-DSPE) used in the present invention may be prepared by, for example, linking folic acid to Amino-PEG-DSPE. 3 (Biochim. Biophys. Acta, 1995 Feb 15; 1233 (2): 134-44.), N-Succinyl DSPE and Folate-PEG-NH 2 may be reacted. Amino-PEG-DSPE can be obtained as a reagent (Sunbright DSPE-020PA, DSPE-050PA manufactured by NOF Corporation, DSPE-PEG (2000) Amine manufactured by Avanti, etc.).

日本油脂株式会社製 Sunbright DSPE-020PA

Figure 2006111591
Sunbright DSPE-020PA made by Nippon Oil & Fat Co., Ltd.
Figure 2006111591

Avanti社製 DSPE-PEG(2000)Amine

Figure 2006111591
Avanti DSPE-PEG (2000) Amine
Figure 2006111591

ここで、ポリエチレングリコール(PEG)の平均分子量も限定されないが、通常は1,000〜5,000が好ましく、より好ましくは2,000または5,000であり、さらに好ましくは2,000である。   Here, the average molecular weight of polyethylene glycol (PEG) is not limited, but is usually preferably 1,000 to 5,000, more preferably 2,000 or 5,000, and still more preferably 2,000.

続いてDC-Chol:ツイン80:folate-PEG-DSPEの構成比も限定されないが、通常は80〜98モル%:1〜10モル%:0.1〜10モル%の範囲内であり、好ましくは88〜96モル%:3〜7モル%:0.5〜5モル%の範囲内であり、より好ましくは93〜94モル%:4〜6モル%:1〜2モル%である。   Subsequently, the composition ratio of DC-Chol: twin 80: folate-PEG-DSPE is not limited, but is usually in the range of 80 to 98 mol%: 1 to 10 mol%: 0.1 to 10 mol%, preferably 88 -96 mol%: 3-7 mol%: Within the range of 0.5-5 mol%, more preferably 93-94 mol%: 4-6 mol%: 1-2 mol%.

なおツイン80は試薬・工業原料などとして各社から市販されているが、本発明においてはより高純度な製品を用いることが好ましく、具体的には例えば日本油脂製品を挙げることができる。   Twin 80 is commercially available from various companies as reagents, industrial raw materials, and the like, but in the present invention, it is preferable to use a higher-purity product, and specific examples thereof include Japanese fat products.

本発明にかかるナノ粒子の特徴は、内部に水を含まないナノ粒子であり、従来知られている脂質二重膜により内部に水が封入されたリポソームではないため、二重膜のひずみに基づく不安定が改善され、保存性に優れた安定なナノ粒子が得られる。   The feature of the nanoparticle according to the present invention is a nanoparticle that does not contain water inside, and is not a liposome in which water is encapsulated inside by a conventionally known lipid bilayer, so it is based on the strain of the bilayer. Instability is improved, and stable nanoparticles with excellent storage stability can be obtained.

本発明ナノ粒子の粒子径は、通常50〜1000nmであるが、包含する遺伝子またはその類似体の種類、標的細胞/臓器あるいは投与経路等により、粒子径60〜800nmの範囲内で最適化し調製することもできる。   The particle diameter of the nanoparticle of the present invention is usually 50 to 1000 nm, but it is optimized and prepared within a particle diameter range of 60 to 800 nm depending on the kind of the gene to be included or its analog, the target cell / organ or administration route, etc. You can also

包含する核酸医薬の配合量も限定されないが、通常は0.01〜10重量%であり、好ましくは0.1〜5重量%の範囲内である。   The amount of the nucleic acid drug to be included is not limited, but is usually 0.01 to 10% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight.

本発明においては、上記構成要件に加え、必要に応じてpH調整剤、等張化剤、界面活性剤、抗酸化剤、香料、色素、防腐防黴剤、油性基剤、保湿剤、吸収促進剤等を加えることもできる。   In the present invention, in addition to the above structural requirements, a pH adjuster, isotonic agent, surfactant, antioxidant, fragrance, pigment, antiseptic / antifungal agent, oil base, humectant, absorption promotion as necessary An agent or the like can also be added.

本発明にかかるナノ粒子は各種疾患の治療・改善・予防剤として利用することができ、葉酸受容体を発現している細胞であれば限定されないが、具体的には、例えば以下の細胞を対象とする投与製剤を挙げることができる。
1) 皮膚細胞を対象とする経皮送達製剤
2) 滑膜細胞またはマクロファージを対象とする膝関節内投与製剤
3) 癌細胞、マクロファージ、肝細胞または腎細胞を対象とする静脈注射製剤
4) 癌細胞を対象とする癌内投与製剤
The nanoparticle according to the present invention can be used as a therapeutic / amelioration / prevention agent for various diseases, and is not limited as long as it is a cell expressing a folate receptor. Specifically, for example, the following cells are targeted. The administration formulation can be mentioned.
1) Transdermal delivery formulation for skin cells
2) Intra knee preparation for synovial cells or macrophages
3) Intravenous preparation for cancer cells, macrophages, hepatocytes or kidney cells
4) Intracancer preparation for cancer cells

ここで皮膚細胞を対象とする経皮送達製剤の適応症も限定されないが、具体的には、例えば炎症性皮膚疾患を挙げることができ、さらに具体的にはアトピー性皮膚炎、接触性皮膚炎、光過敏性皮膚炎、手と足の慢性皮膚炎、脂漏性皮膚炎、貨幣状皮膚炎、全身性剥脱性皮膚炎、うっ血性皮膚炎、局所性擦過皮膚炎、薬物性皮膚炎または乾癬を挙げることができる。   Here, indications of the transdermal delivery preparation for skin cells are not limited, but specific examples include inflammatory skin diseases, and more specifically, atopic dermatitis, contact dermatitis , Photosensitivity dermatitis, chronic dermatitis of hands and feet, seborrheic dermatitis, monetary dermatitis, generalized exfoliative dermatitis, congestive dermatitis, topical abrasion dermatitis, drug dermatitis or psoriasis Can be mentioned.

滑膜細胞またはマクロファージを対象とする膝関節内投与製剤を対象とする経皮送達製剤の適応症も限定されないが、具体的には、例えば慢性関節リウマチ(RA)、変形性関節炎(OA)等を挙げることができる。   Indications of transdermal delivery preparations intended for intra-knee joint preparations for synovial cells or macrophages are not limited, but specific examples include rheumatoid arthritis (RA), osteoarthritis (OA), etc. Can be mentioned.

さらに上記ガン細胞も限定されないが、具体的には例えば扁平上皮癌、前立腺癌、子宮頸癌、子宮内膜癌、卵巣癌、脳腫瘍、肝癌、肺癌、乳癌、腎臓癌、胃癌、食道癌、大腸癌、膵臓癌、皮膚癌、咽頭癌、上咽頭癌等を挙げることができる。   Further, the cancer cells are not limited, but specifically, for example, squamous cell carcinoma, prostate cancer, cervical cancer, endometrial cancer, ovarian cancer, brain tumor, liver cancer, lung cancer, breast cancer, kidney cancer, stomach cancer, esophageal cancer, colon Examples include cancer, pancreatic cancer, skin cancer, pharyngeal cancer, and nasopharyngeal cancer.

本発明の効果を具体的に示すため、以下に製造例および実施例を掲げるが、本発明がこれらに限定されないことは言うまでもない。   In order to specifically show the effects of the present invention, production examples and examples are given below, but it goes without saying that the present invention is not limited thereto.

製造例1 folate-PEG2000-DSPEおよびfolate-PEG5000-DSPEの合成
folate-PEG2000-DSPEは、Bioconjug. Chem.,10(1999),289-298.記載の方法に従って合成した。葉酸(和光純薬製)をジメチルスルホキシド(DMSO, 1ml)に溶解した。ここにAmino-PEG2000-DSPE(日本油脂製、100mg, 0.035mmol)とピリジン(0.5ml)を加え、続いてジシクロヘキシルカルボジイミド(32.5mg)を加えた。室温にて4時間反応させた。シリカゲル60F254 薄層クロマトグラフィー(75:36:6 クロロホルム/メタノール/水)上にて、新しいスポット(Rf=0.57)の生成を認めた。一方Amino-PEG2000-DSPE(Rf=0.76)の消失を、ニンヒドリン呈色反応により確認した。減圧蒸留してピリジンを除いた後、水(12.5ml)を加えた。溶液を遠心分離し、微量の不溶物を除いた。上清をSpectra/Por CEチューブ(Spectrum社製)中に入れ、50mM-生理食塩水(2000ml、2回)、水(2000ml、3回)中に透析させた。透析液を凍結乾燥し、ESI-TOFMS質量分析計により分析した。
また同様にして、Amino-PEG5000-DSPEからfolate-PEG5000-DSPEを合成した。
Production Example 1 Synthesis of folate-PEG2000-DSPE and folate-PEG5000-DSPE
Folate-PEG2000-DSPE was synthesized according to the method described in Bioconjug. Chem., 10 (1999), 289-298. Folic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) was dissolved in dimethyl sulfoxide (DMSO, 1 ml). Amino-PEG2000-DSPE (manufactured by NOF Corporation, 100 mg, 0.035 mmol) and pyridine (0.5 ml) were added thereto, followed by dicyclohexylcarbodiimide (32.5 mg). The reaction was allowed to proceed for 4 hours at room temperature. Formation of a new spot (Rf = 0.57) was observed on silica gel 60F254 thin layer chromatography (75: 36: 6 chloroform / methanol / water). On the other hand, disappearance of Amino-PEG2000-DSPE (Rf = 0.76) was confirmed by ninhydrin color reaction. After distillation under reduced pressure to remove pyridine, water (12.5 ml) was added. The solution was centrifuged to remove a trace amount of insoluble matter. The supernatant was placed in a Spectra / Por CE tube (Spectrum) and dialyzed into 50 mM saline (2000 ml, 2 times) and water (2000 ml, 3 times). The dialysate was lyophilized and analyzed with an ESI-TOFMS mass spectrometer.
Similarly, folate-PEG5000-DSPE was synthesized from Amino-PEG5000-DSPE.

製造例2 プラスミドDNAの調製
pAAV-CMV-LUCプラスミド(J.Virol.Methods,1997,Jan;63(1-2):129-36.等参照)を、maxiprepカラム(Qiagen社製)を用いアルカリ溶解法により精製した。FITC標識プラスミドは、ITフルオレセイン・ラベルキット(Mirus社製)により調製した。
Production Example 2 Preparation of plasmid DNA
The pAAV-CMV-LUC plasmid (see J. Virol. Methods, 1997, Jan; 63 (1-2): 129-36. etc.) was purified by an alkaline dissolution method using a maxiprep column (manufactured by Qiagen). FITC-labeled plasmid was prepared by IT fluorescein label kit (manufactured by Mirus).

製造例3 ナノ粒子(NP)の調製
下表に示した処方にて、水(10ml)中で、脂質(DC-Chol、ツイン80、PEG2000-DSPE、folate-PEG2000-DSPEおよび/またはfolate-PEG5000-DSPE)から、修正エタノール注入法により各NPを製造した。
Production Example 3 Preparation of Nanoparticles (NP) Lipid (DC-Chol, Twin 80, PEG2000-DSPE, folate-PEG2000-DSPE and / or folate-PEG5000 in water (10 ml) with the formulation shown in the table below. -DSPE), each NP was produced by a modified ethanol injection method.

----------------------------------------------------------
製剤 Mol %
----------------------------------------------------------
DC- ツイン PEG2000- f-PEG2000- f-PEG5000-
Chol 80(T) DSPE (P) DSPE (F) DSPE (FL)
----------------------------------------------------------
NP-T 95 5 ― ― ―
NP-0.3PT 94.7 5 0.3 ― ―
NP-1PT 94 5 1 ― ―
NP-0.3FT 94.7 5 ― 0.3 ―
NP-1FT 94 5 ― 1 ―
NP-1FLT 94 5 ― ― 1
----------------------------------------------------------
-------------------------------------------------- --------
Formulation Mol%
-------------------------------------------------- --------
DC-twin PEG2000- f-PEG2000- f-PEG5000-
Chol 80 (T) DSPE (P) DSPE (F) DSPE (FL)
-------------------------------------------------- --------
NP-T 95 5 ― ― ―
NP-0.3PT 94.7 5 0.3 ― ―
NP-1PT 94 5 1 ― ―
NP-0.3FT 94.7 5 ― 0.3 ―
NP-1FT 94 5 ― 1 ―
NP-1FLT 94 5 ― ― 1
-------------------------------------------------- --------

ナノ粒子は、脂質(例えばNP-1FTの場合、DC-Chol/ツイン80/folate-PEG2000-DSP = 94/5/1 モル比 = 10:1.3:0.65 重量[mg]比)を適当量のエタノールに溶解し、修正エタノール注入法により調製した。DiI標識ナノ粒子は、DiIを全脂質に対し0.04モル%になるよう加えて製造した。まずエタノールに溶解した脂質溶液を、減圧濃縮機を用いてエタノールを適当量(約1ml)まで除き、最終的に半固体状溶液を得た。ここに適当量(10ml)の水を加え、再度減圧濃縮機を用いエタノールを除いた。均一な粒子サイズを得るため混合物を超音波バス(本多電子製 W220R型)にて5分間処理した後、滅菌フィルター(孔径:450nm)にて一回、ろ過滅菌した。   Nanoparticles are lipids (for example, in the case of NP-1FT, DC-Chol / Twin 80 / folate-PEG2000-DSP = 94/5/1 molar ratio = 10: 1.3: 0.65 weight [mg] ratio) in an appropriate amount of ethanol. And prepared by a modified ethanol injection method. DiI-labeled nanoparticles were produced by adding DiI to 0.04 mol% with respect to the total lipid. First, a lipid solution dissolved in ethanol was removed to a suitable amount (about 1 ml) using a vacuum concentrator to finally obtain a semi-solid solution. An appropriate amount (10 ml) of water was added thereto, and ethanol was removed again using a vacuum concentrator. In order to obtain a uniform particle size, the mixture was treated with an ultrasonic bath (W220R type, manufactured by Honda Electronics Co., Ltd.) for 5 minutes, and then sterilized by filtration once with a sterilizing filter (pore diameter: 450 nm).

このようにして非ウイルスベクターとして可能性のある、6種の異なる陽イオン性ナノ粒子組成物を調製した。ナノ粒子の成分と組成を上記表中に示した。すべての組成物は、陽イオン性脂質として1mg/mlのDC-Cholを含有する。NP-Tは5mol% ツイン80を含む。NP-0.3PTおよびNP-1PTは5mol% ツイン80と、それぞれ0.3または1mol% PEG2000-DSPEを含む。葉酸受容体(レセプター)ターゲティング・ベクターであるNP-0.3FTおよびNP-1FT組成物では、NP-0.3PTおよびNP-1PTにおけるPEG2000-DSPEに代えて、それぞれ0.3または1mol% folate-PEG2000-DSPEを用いた。NP-1FLTは、NP-1FTにおけるfolate-PEG2000-DSPEに代えて、1mol% folate-PEG5000-DSPEを用いた。   In this way, six different cationic nanoparticle compositions that were potential non-viral vectors were prepared. The components and composition of the nanoparticles are shown in the table above. All compositions contain 1 mg / ml DC-Chol as the cationic lipid. NP-T contains 5mol% twin 80. NP-0.3PT and NP-1PT contain 5 mol% twin 80 and 0.3 or 1 mol% PEG2000-DSPE, respectively. In the NP-0.3FT and NP-1FT compositions, which are folate receptor (receptor) targeting vectors, 0.3 or 1 mol% folate-PEG2000-DSPE was used instead of PEG2000-DSPE in NP-0.3PT and NP-1PT, respectively. Using. For NP-1FLT, 1 mol% folate-PEG5000-DSPE was used instead of folate-PEG2000-DSPE in NP-1FT.

実施例1 ナノ粒子およびNanoplexの、粒子径と表面電位
ナノ粒子およびNanoplexの粒子径分布は動的光散乱法により、表面電位は電気泳動光散乱法(大塚電子製 ELS-800)により、25℃にて適当量の水中に分散希釈後、それぞれ測定した。ナノ粒子の安定性は、60日後の粒子径変化により評価した。電荷比(+/-) 1/1, 3/1, 5/1のプラスミドDNAを包含するNanoplexおよびナノ粒子を、粒子径と表面電位測定に用いた。Nanoplexの安定性は、10%および50%血清中に希釈した際の粒子径変化により評価した。
Example 1 Particle size and surface potential of nanoparticles and Nanoplex The particle size distribution of nanoparticles and Nanoplex was determined by dynamic light scattering, and the surface potential was determined by electrophoretic light scattering (ELS-800 manufactured by Otsuka Electronics) at 25 ° C. Then, after dispersion and dilution in an appropriate amount of water, each was measured. The stability of the nanoparticles was evaluated by the change in particle diameter after 60 days. Nanoplex and nanoparticles containing plasmid DNA with charge ratios (+/−) 1/1, 3/1, 5/1 were used for particle size and surface potential measurements. Nanoplex stability was assessed by changes in particle size upon dilution in 10% and 50% serum.

陽イオン性ナノ粒子のDNAに対する電荷比は3に固定し、Nanoplexの物理学的性質について検討した。ナノ粒子をDNAと混合し、粒子径と表面電位を測定した。結果を下表に示す。   The charge ratio of cationic nanoparticles to DNA was fixed at 3, and the physical properties of Nanoplex were investigated. Nanoparticles were mixed with DNA and the particle size and surface potential were measured. The results are shown in the table below.

---------------------------------------------------------------
製剤 ナノ粒子 Nanoplex Nanoplex
+10% +50%
血清 血清
---------------------------------------------------------------
粒子径 表面電位 粒子径 表面電位 粒子径 粒子径
(nm) (mV) (nm) (mV) (nm) (nm)
0日 60日 0日 0日 1日 0日
---------------------------------------------------------------
NP-T 146.4 165.8 49.0 221.2 285.4 40.7 ― ―
NP-0.3PT 114.7 114.7 52.9 200.6 235.8 32.8 ― ―
NP-1PT 139.3 127.6 53.5 191.6 214.5 40.0 ― ―
NP-0.3FT 122.0 122.0 51.3 215.6 230.3 37.2 482.9 937.9
NP-1FT 207.4 188.3 46.8 309.1 342.9 33.3 473.0 513.0
NP-1FLT 104.3 126.3 42.3 240.5 248.2 29.6 253.4 303.5
----------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------- -------------
Formulation Nanoparticle Nanoplex
+ 10% + 50%
Serum Serum
-------------------------------------------------- -------------
Particle size Surface potential Particle size Surface potential Particle size Particle size
(nm) (mV) (nm) (mV) (nm) (nm)
0 days 60 days 0 days 0 days 1 days 0 days
-------------------------------------------------- -------------
NP-T 146.4 165.8 49.0 221.2 285.4 40.7 ― ―
NP-0.3PT 114.7 114.7 52.9 200.6 235.8 32.8 ― ―
NP-1PT 139.3 127.6 53.5 191.6 214.5 40.0--
NP-0.3FT 122.0 122.0 51.3 215.6 230.3 37.2 482.9 937.9
NP-1FT 207.4 188.3 46.8 309.1 342.9 33.3 473.0 513.0
NP-1FLT 104.3 126.3 42.3 240.5 248.2 29.6 253.4 303.5
-------------------------------------------------- --------------

1. ナノ粒子の安定性
各ナノ粒子の平均粒子径および表面電位は、それぞれ約100-200nmと約+50mVであった。各ナノ粒子の安定性は、粒子径の経時変化により評価したが、60日後における粒子径変化はいずれのナノ粒子においても認められなかった。静電的反発(electrostatic repulsion)および/または粒子表面のPEGの存在により、すべての組成物は粒子径を維持したものと考えられる。これらの知見から、本発明にかかるナノ粒子の水中での安定性が示された。
1. Stability of nanoparticles The average particle size and surface potential of each nanoparticle were about 100-200 nm and about +50 mV, respectively. The stability of each nanoparticle was evaluated by the change with time of the particle diameter, but no change in the particle diameter after 60 days was observed in any of the nanoparticles. All compositions are believed to maintain particle size due to electrostatic repulsion and / or the presence of PEG on the particle surface. From these findings, the stability of the nanoparticles according to the present invention in water was shown.

2. Nanoplexの特性
各Nanoplexの粒子径は、200nmから300nmへわずかに増加した。表面電位は、+30mVから+40mVへわずかに減少した。24時間放置後、水中でのNanoplexの粒子径は、200nmから350nmへわずかに増加し、72時間後においても変化しなかった。
2. Characteristics of Nanoplex The particle size of each Nanoplex increased slightly from 200nm to 300nm. The surface potential decreased slightly from +30 mV to +40 mV. After standing for 24 hours, the particle size of Nanoplex in water increased slightly from 200 nm to 350 nm and did not change after 72 hours.

3. 血清存在下でのNanoplexの安定性
血清中には数多くの陰イオン性物質が存在し、それらは複合体中のDNAと競合ないし置換を起こす。そのような置換は、複合体を不安定化する主なメカニズムの一つであると考えられている。そこで我々は、10%または50%血清存在下でのNanoplex(NP-0.3FT, NP-1FT, NP-1FLT)の安定性について検討した。10%血清存在下、NP-1FLTの粒子径に有意な変化は認められなかったのに対し、Nanoplex NP-0.3FT, NP-1FTの粒子径は、500nmまで増加した。50%血清存在下では、NP-1FT, NP-1FLTの粒子径は10%血清存在下の結果と比べわずかな増加だったのに対し、Nanoplex NP-0.3FTは900nmまで増加した。従って、陰イオン性競合物質の存在下における物理学的性質を維持する上で、NP-1FT, NP-1FLTの安定性はほぼ同等であると考えられた。
3. Stability of Nanoplex in the presence of serum Numerous anionic substances are present in serum, which compete with or substitute for DNA in the complex. Such substitution is believed to be one of the main mechanisms destabilizing the complex. Therefore, we examined the stability of Nanoplex (NP-0.3FT, NP-1FT, NP-1FLT) in the presence of 10% or 50% serum. In the presence of 10% serum, there was no significant change in the particle size of NP-1FLT, whereas the particle size of Nanoplex NP-0.3FT and NP-1FT increased to 500 nm. In the presence of 50% serum, the particle size of NP-1FT and NP-1FLT increased slightly compared to the result in the presence of 10% serum, whereas Nanoplex NP-0.3FT increased to 900 nm. Therefore, it was considered that the stability of NP-1FT and NP-1FLT was almost equivalent in maintaining the physical properties in the presence of an anionic competitor.

4. Nanoplexにおける電荷比の最適化
遺伝子導入実験の検討は、NP-1FTを中心に行った。ナノ粒子のDNAに対する電荷比(+/-)を最適化するため、10%血清添加培地にて、種々の電荷比(+/-)を有するpAAV-CMV-LUCプラスミド包含NP-1FT nanoplexを用いて遺伝子導入し、LNCaP細胞における、ルシフェラーゼ活性を測定した。電荷比(+/-) 3/1の時において、最も高い遺伝子導入効率が観察された。ルシフェラーゼ活性(cps/μgタンパク)は、最適比において約1×103に達した(下表および図1参照)。
4. Optimization of charge ratio in Nanoplex Gene transfer experiments were mainly focused on NP-1FT. In order to optimize the charge ratio (+/-) of nanoparticles to DNA, pAAV-CMV-LUC plasmid-containing NP-1FT nanoplex with various charge ratios (+/-) was used in medium supplemented with 10% serum. Then, the gene was introduced, and the luciferase activity in LNCaP cells was measured. The highest gene transfer efficiency was observed when the charge ratio (+/−) 3/1. Luciferase activity (cps / μg protein) reached about 1 × 10 3 at the optimal ratio (see table below and FIG. 1).

以下に、電荷比と発現ルシフェラーゼ活性(平均±標準偏差)の関係を示す。
----------------------------
P:N比 ルシフェラーゼ活性
(cps/μgタンパク)
----------------------------
1:1 193.73±10.78
2:1 265.43±11.99
3:1 932.81±26.35
4:1 618.48±88.73
5:1 333.65±91.99
----------------------------
P; f-PEG2000-DSPE、N; DNA
The relationship between the charge ratio and the expressed luciferase activity (mean ± standard deviation) is shown below.
----------------------------
P: N ratio Luciferase activity
(cps / μg protein)
----------------------------
1: 1 193.73 ± 10.78
2: 1 265.43 ± 11.99
3: 1 932.81 ± 26.35
4: 1 618.48 ± 88.73
5: 1 333.65 ± 91.99
----------------------------
P; f-PEG2000-DSPE, N; DNA

水中での電荷比(+/-) 3/1におけるNP-1FT Nanoplexの粒子径は、1/1あるいは5/1の場合と比べ差は認められなかった。10%血清存在下、電荷比(+/-) 1/1におけるNP-1FT Nanoplex(表面電位;-37.85mV)の粒子径は、600nmまで増加したが、陽性荷電した電荷比(+/-) 3/1あるいは5/1のそれは約470nmまでわずかに増加したに過ぎなかった。従って以後の検討は、ナノ粒子とDNAの電荷比(+/-) 3/1にて行った。   No difference was observed in the particle size of NP-1FT Nanoplex at charge ratio (+/-) 3/1 in water compared to 1/1 or 5/1. In the presence of 10% serum, the particle size of NP-1FT Nanoplex (surface potential; -37.85mV) at charge ratio (+/-) 1/1 increased to 600 nm, but positively charged ratio (+/-) That of 3/1 or 5/1 only increased slightly to about 470 nm. Therefore, the subsequent examination was performed at a charge ratio (+/−) 3/1 between the nanoparticles and DNA.

実施例2 細胞培養
KB細胞は東北大学医用細胞資源センターから提供を受けた。LNCaP細胞は慶應義塾大学病院泌尿器科から入手した。KBおよびLNCaP細胞は、10%非動化ウシ胎児血清およびカナマイシン(100μg/ml)を添加した葉酸不含培地RPMI-1640において、37℃、5%CO2にて培養した。
Example 2 Cell Culture
KB cells were provided by Tohoku University Medical Cell Resource Center. LNCaP cells were obtained from the Department of Urology, Keio University Hospital. KB and LNCaP cells were cultured at 37 ° C. and 5% CO 2 in folate-free medium RPMI-1640 supplemented with 10% non-immobilized fetal bovine serum and kanamycin (100 μg / ml).

実施例3 KB細胞によるNanoplexの取り込み
培養KB細胞は、KB細胞を35mm培養皿に実験24時間前に移した。DiI標識ナノ粒子(20μl)を、それぞれのDNA(4μg)と混合し、次いで10%血清添加した葉酸不含培地RPMI(1ml)中に希釈した。混合物をKB細胞に加えた。ナノ粒子とKB細胞の選択的取込を確認するため、KB細胞を、1mM葉酸の存在または非存在下に培養した。1, 2, および3時間培養後、非結合Nanoplexを除くためKB細胞をPBS(1ml, pH7.4)で2回洗い、0.25%トリプシンにより細胞を剥離した。細胞を1,500×gで遠心分離し、ペレットを細胞溶解緩衝液[0.5% Triton X-100(商品名)含有PBS]で細胞溶解した。任意単位(Arbitary Unit)でのDiI蛍光強度を、蛍光光度計(日立製、f-4010)を用い、励起/発光波長550, 570nmにて測定した。タンパク濃度はBCAタンパク・アッセイ法により測定した。結果は、タンパク濃度(mg/ml)当たりの蛍光(a.u.)で示した。
Example 3 Nanoplex Uptake by KB Cells Cultured KB cells were transferred to a 35 mm culture dish 24 hours before the experiment. DiI labeled nanoparticles (20 μl) were mixed with the respective DNA (4 μg) and then diluted in folate-free medium RPMI (1 ml) supplemented with 10% serum. The mixture was added to KB cells. To confirm selective uptake of nanoparticles and KB cells, KB cells were cultured in the presence or absence of 1 mM folic acid. After 1, 2, and 3 hours of culture, KB cells were washed twice with PBS (1 ml, pH 7.4) to remove unbound Nanoplex, and the cells were detached with 0.25% trypsin. The cells were centrifuged at 1,500 × g, and the pellet was lysed with a cell lysis buffer [PBS containing 0.5% Triton X-100 (trade name)]. DiI fluorescence intensity in an arbitrary unit (Arbitary Unit) was measured using a fluorometer (Hitachi, f-4010) at excitation / emission wavelengths of 550 and 570 nm. Protein concentration was measured by BCA protein assay. The results were expressed as fluorescence (au) per protein concentration (mg / ml).

葉酸修飾ナノ粒子のKB細胞による取り込みを、非葉酸修飾ナノ粒子の場合と比較した。取り込み効率の検討にあたり、我々はNP-T, NP-1FTおよびNP-1PTを用いた。脂質性蛍光色素であるDiIを用いて標識したNanoplexはDiI標識ナノ粒子から合成し、10%血清存在下、これと共にKB細胞を培養した。結合しなかったNanoplexを念入りに除き、結合したNanoplexをDiIの蛍光を指標として測定した。NP-1PT Nanoplexの取り込みはNP-T Nanoplexのそれと比べて低く、おそらくPEG-DSPE添加の影響だと思われる(図2参照)。しかしながら3時間放置後のNP-1PT Nanoplexのそれと比べ、NP-1FT Nanoplexでは1.5倍高い細胞内取り込みが認められた。1mM葉酸存在培地においては、NP-1FT Nanoplexとの細胞内取り込みは減少したが、NP-1PT Nanoplexのそれは変化しなかった(図3参照)。3時間放置後の時点で、NP-1FT Nanoplexは、遺伝子導入に用いた量の約8%が取り込まれていた。   The uptake of folate-modified nanoparticles by KB cells was compared to that of non-folate-modified nanoparticles. In examining uptake efficiency, we used NP-T, NP-1FT and NP-1PT. Nanoplex labeled with DiI, a lipidic fluorescent dye, was synthesized from DiI-labeled nanoparticles, and KB cells were cultured in the presence of 10% serum. Nanoplexes that did not bind were carefully removed, and the bound Nanoplexes were measured using DiI fluorescence as an index. The uptake of NP-1PT Nanoplex is lower than that of NP-T Nanoplex, probably due to the addition of PEG-DSPE (see FIG. 2). However, 1.5-fold higher cellular uptake was observed in NP-1FT Nanoplex compared to that of NP-1PT Nanoplex after standing for 3 hours. In 1 mM folic acid-containing medium, cellular uptake with NP-1FT Nanoplex was reduced, but that of NP-1PT Nanoplex was not changed (see FIG. 3). At the time of standing for 3 hours, NP-1FT Nanoplex had incorporated about 8% of the amount used for gene transfer.

以下に、タンパク濃度あたりの蛍光の経時変化を示す。[蛍光(a.u.)/タンパク濃度(mg/ml)、平均±標準偏差](図2参照)
------------------------------------------------------
時間(分) NP-T NP-1PT NP-1FT
------------------------------------------------------
0 0.000±0 0.000±0.000 0.000±0.000
60 6.422±0.241 5.290±0.813 6.630±0.663
120 12.140±0.755 8.175±0.268 9.596±0.160
180 16.900±0.530 10.320±1.41 13.100±0.62
------------------------------------------------------
The change with time of fluorescence per protein concentration is shown below. [Fluorescence (au) / protein concentration (mg / ml), mean ± standard deviation] (see FIG. 2)
-------------------------------------------------- ----
Time (min) NP-T NP-1PT NP-1FT
-------------------------------------------------- ----
0 0.000 ± 0 0.000 ± 0.000 0.000 ± 0.000
60 6.422 ± 0.241 5.290 ± 0.813 6.630 ± 0.663
120 12.140 ± 0.755 8.175 ± 0.268 9.596 ± 0.160
180 16.900 ± 0.530 10.320 ± 1.41 13.100 ± 0.62
-------------------------------------------------- ----

続いて、1mM葉酸存在下、非存在下における、NP-1FT NanoplexとNP-1PT NanoplexのKB細胞による取り込み結果を、タンパク濃度あたりの蛍光で示す。[蛍光(a.u.)/タンパク濃度(mg/ml)、平均±標準偏差](図3参照)
--------------------------------------
サンプル タンパク濃度あたりの蛍光
--------------------------------------
NP-1PT 10.32±1.41
NP-1PT+葉酸 9.74±1.58
NP-1FT 13.10±0.62
NP-1FT+葉酸 10.02±0.01
--------------------------------------
Subsequently, the results of uptake of NP-1FT Nanoplex and NP-1PT Nanoplex by KB cells in the presence and absence of 1 mM folic acid are shown by fluorescence per protein concentration. [Fluorescence (au) / protein concentration (mg / ml), mean ± standard deviation] (see FIG. 3)
--------------------------------------
Fluorescence per sample protein concentration
--------------------------------------
NP-1PT 10.32 ± 1.41
NP-1PT + folic acid 9.74 ± 1.58
NP-1FT 13.10 ± 0.62
NP-1FT + folic acid 10.02 ± 0.01
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実施例4 共焦点レーザー顕微鏡観察
KB細胞を35mm培養皿に播種した。10μlのナノ粒子と2μgのDNAを混合し、完全培地(1ml)中に希釈した。KB細胞をこの混合物と共に、1mM葉酸存在または非存在下にて24時間培養した。培地を除いた後、細胞をPBSで洗い、PBS緩衝化4%ホルムアルデヒド溶液により室温1時間で固定した後、PBSで3回洗った。次いで退色防止のためAqua Poly/Mount (Poly-science社製)で被覆した細胞上にカバーガラスを載せた。蛍光観察は、Radiance 2100型共焦点レーザー顕微鏡(BioRad社製)を用いて行った。DiIの蛍光は、励起波長543nmのヘリウム-ネオン・レーザーと、ロングパスバリアフィルター560DCLPを用いて観察した。
FITC-ODNの蛍光は、励起波長488nmのアルゴンレーザーと、HQ515/30フィルターを用いて観察した。
Example 4 Confocal laser microscope observation
KB cells were seeded in 35 mm culture dishes. 10 μl of nanoparticles and 2 μg of DNA were mixed and diluted in complete medium (1 ml). KB cells were cultured with this mixture for 24 hours in the presence or absence of 1 mM folic acid. After removing the medium, the cells were washed with PBS, fixed with a PBS buffered 4% formaldehyde solution at room temperature for 1 hour, and then washed 3 times with PBS. A cover glass was then placed on the cells coated with Aqua Poly / Mount (Poly-science) to prevent fading. The fluorescence observation was performed using a Radiance 2100 confocal laser microscope (manufactured by BioRad). DiI fluorescence was observed using a helium-neon laser with an excitation wavelength of 543 nm and a long-pass barrier filter 560DCLP.
The fluorescence of FITC-ODN was observed using an argon laser with an excitation wavelength of 488 nm and an HQ515 / 30 filter.

共焦点レーザー顕微鏡により可視化された、Nanoplexの細胞内局在
KB細胞を、24時間、DiI標識NP-1FTと培養後、4%パラホルムアルデヒドで固定し、共焦点レーザー顕微鏡検査で可視化した。NP-1FT上のDiIの赤色蛍光分布を、細胞全体に対し観察したところ、蛍光の大半は細胞表面に集中していた(図4A,B参照)。
これに対し1mM葉酸存在培地では、細胞表面の蛍光は減弱していた(図4C,D参照)。
図4E,Fに示したように、DiI標識NP-1FTおよびFITC標識プラスミドDNAからなるNanoplexをLNCaP細胞と24時間培養した。FITCの蛍光は細胞表面に強く検出され、細胞質中では少なかった(図4E,F参照)。DiIおよびFITC蛍光が、共に細胞表面に局在することが検出されたことは、プラスミドDNAが、NP-1FTの何カ所かに依然として結合していることを示唆している。これらの知見は図4E,Fに示したように、KB細胞においても認められた。
Intracellular localization of Nanoplex, visualized by confocal laser microscopy
KB cells were cultured with DiI-labeled NP-1FT for 24 hours, fixed with 4% paraformaldehyde, and visualized by confocal laser microscopy. When the red fluorescence distribution of DiI on NP-1FT was observed for the whole cell, most of the fluorescence was concentrated on the cell surface (see FIGS. 4A and B).
In contrast, in the 1 mM folic acid-containing medium, the fluorescence on the cell surface was attenuated (see FIGS. 4C and D).
As shown in FIGS. 4E and F, Nanoplex composed of DiI-labeled NP-1FT and FITC-labeled plasmid DNA was cultured with LNCaP cells for 24 hours. The fluorescence of FITC was strongly detected on the cell surface and was small in the cytoplasm (see FIGS. 4E and 4F). The fact that both DiI and FITC fluorescence were detected to be localized on the cell surface suggests that plasmid DNA is still bound to some places in NP-1FT. These findings were also observed in KB cells as shown in FIGS. 4E and 4F.

実施例5 ルシフェラーゼ・アッセイ
カチオン性脂質/DNA電荷比(+/-) 1/1, 2/1, 3/1, 4/1, 5/1のNanoplexは、各比率のナノ粒子にDNA(pAAV-CMV-LUCプラスミド, 2μg)を加え、緩やかに振盪後、室温にて10-15分間静置して調製した。トランスフェクションのため、それぞれのナノ粒子を血清含有培地(1ml)中に希釈し、24時間培養した。ルシフェラーゼの発現は、ルシフェラーゼ・アッセイ・システムにより測定した。まず、遺伝子導入した培養細胞を冷PBSで3回洗浄後、細胞溶解液(Pica gene)を加え細胞溶解させた。その後1回凍結(-70℃)融解(37℃)させ、15,000×g、5分間遠心分離した。上清は測定に使用するまで-70℃で保存した。上清(20μl)を分取し、ルシフェラーゼ・アッセイ・システム(pica gene、100μl)と混合した後、化学発光分光計(パーキン・エルマー・ライフ・サイエンス社製、Wallac ARVO SX1420 multi label counter)を用い、秒あたりのプロトン粒子数(counts per second; cps)を測定した。ウシ血清アルブミンを標準として用い、BCA試薬により上清のタンパク濃度を決定し、cps/μgタンパクを算出した。
Example 5 Luciferase Assay Cationic Lipid / DNA Charge Ratio (+/-) 1/1, 2/1, 3/1, 4/1, 5/1 Nanoplex -CMV-LUC plasmid, 2 μg) was added, and the mixture was gently shaken and then allowed to stand at room temperature for 10-15 minutes. For transfection, each nanoparticle was diluted in serum-containing medium (1 ml) and cultured for 24 hours. Luciferase expression was measured by a luciferase assay system. First, the cultured cells into which the gene was introduced were washed three times with cold PBS, and then cell lysis solution (Pica gene) was added to lyse the cells. Thereafter, it was frozen (-70 ° C.) and thawed (37 ° C.) once, and centrifuged at 15,000 × g for 5 minutes. The supernatant was stored at -70 ° C until used for measurement. The supernatant (20 μl) is collected, mixed with the luciferase assay system (pica gene, 100 μl), and then used with a chemiluminescence spectrometer (Perkin Elmer Life Sciences, Wallac ARVO SX1420 multi label counter) The number of proton particles per second (counts) was measured. Using bovine serum albumin as a standard, the protein concentration of the supernatant was determined with the BCA reagent, and cps / μg protein was calculated.

KBおよびLNCaP細胞におけるルシフェラーゼの発現
我々は、10%血清存在下におけるナノ粒子6種類の遺伝子導入効率について、ルシフェラーゼ活性により評価した。KBおよびLNCaP細胞に対し、ルシフェラーゼをコードするプラスミド(pAAV-CMV-luc)をナノ粒子を用いて遺伝子導入し、24時間培養した。その結果、NP-1FTはKB細胞において最も高いルシフェラーゼ活性を示したが、他のナノ粒子は低い活性しか示さなかった(図5A参照)。NP-0.3FTおよびNP-1FTは、LNCaP細胞において高いルシフェラーゼ活性を示した(図5B参照)。市販されている遺伝子トランスフェクション試薬であるTfx20はNP-1FTに対し、KB細胞において5倍高いルシフェラーゼ活性(1×103cps/μgタンパク;1.9×103RLU/μgタンパクと同等)を、LNCaP細胞では50倍高いルシフェラーゼ活性(5×104cps/μgタンパク;1×105RLU/μgタンパクと同等)を示した。NP-1FLTはルシフェラーゼ活性を減少させた。NP-0.3FTに関しては、両培養細胞系において異なったトランスフェクション活性を示した。
Expression of luciferase in KB and LNCaP cells We evaluated the gene transfer efficiency of 6 kinds of nanoparticles in the presence of 10% serum by luciferase activity. A plasmid encoding luciferase (pAAV-CMV-luc) was introduced into nanoparticles using KB and LNCaP cells using nanoparticles and cultured for 24 hours. As a result, NP-1FT showed the highest luciferase activity in KB cells, while the other nanoparticles showed low activity (see FIG. 5A). NP-0.3FT and NP-1FT showed high luciferase activity in LNCaP cells (see FIG. 5B). Tfx20, a commercially available gene transfection reagent, has 5 times higher luciferase activity in KB cells than NP-1FT (1 × 10 3 cps / μg protein; equivalent to 1.9 × 10 3 RLU / μg protein). The cells showed 50 times higher luciferase activity (5 × 10 4 cps / μg protein; equivalent to 1 × 10 5 RLU / μg protein). NP-1FLT decreased luciferase activity. NP-0.3FT showed different transfection activities in both cultured cell lines.

以下に、KB細胞におけるルシフェラーゼ活性を示す。[ルシフェラーゼ活性(cps/μgタンパク)、平均±標準偏差](図5A参照)
----------------------------
サンプル ルシフェラーゼ活性
----------------------------
NP-T 29.64±22.82
NP-0.3PT 17.55±10.14
NP-0.3FT 33.12±20.18
NP-1PT 11.50± 7.61
NP-1FT 184.82±11.99
NP-1FLT 21.00± 5.61
----------------------------
The luciferase activity in KB cells is shown below. [Luciferase activity (cps / μg protein), mean ± standard deviation] (see FIG. 5A)
----------------------------
Sample luciferase activity
----------------------------
NP-T 29.64 ± 22.82
NP-0.3PT 17.55 ± 10.14
NP-0.3FT 33.12 ± 20.18
NP-1PT 11.50 ± 7.61
NP-1FT 184.82 ± 11.99
NP-1FLT 21.00 ± 5.61
----------------------------

続いて、LNCaP細胞におけるルシフェラーゼ活性を示す。[ルシフェラーゼ活性(cps/μgタンパク)、平均±標準偏差](図5B参照)
----------------------------
サンプル ルシフェラーゼ活性
----------------------------
NP-T 259.82± 37.92
NP-0.3PT 73.69± 26.18
NP-0.3FT 410.37±113.78
NP-1PT 71.47± 17.07
NP-1FT 1046.49±123.14
NP-1FLT 31.40± 12.64
----------------------------
Subsequently, luciferase activity in LNCaP cells is shown. [Luciferase activity (cps / μg protein), mean ± standard deviation] (see FIG. 5B)
----------------------------
Sample luciferase activity
----------------------------
NP-T 259.82 ± 37.92
NP-0.3PT 73.69 ± 26.18
NP-0.3FT 410.37 ± 113.78
NP-1PT 71.47 ± 17.07
NP-1FT 1046.49 ± 123.14
NP-1FLT 31.40 ± 12.64
----------------------------

実施例6 RNAの単離およびRT-PCR
NusleoSpin RNA II (Macherey-Nagel社製)を用い、LNCaPおよびKB細胞からそれぞれ
total RNAを単離した。RNA収率および純度は、260および280nmにおける分光分析法とRNA電気泳動法によりそれぞれ確認した。cDNAは、total RNA(5μg)を65℃で5分間変性(denaturation)した後、50pmolランダム・プライマー、0.5mM dNTPおよび5U AMV逆転写酵素XL(宝酒造製)を加えて合成した。反応は41℃にて1時間、容量20μlで行った。RT-PCR法による遺伝子増幅は、合成したcDNA(1μl)、特異的プライマー(10pmol)、1.5mM MgCl2含有PCR反応緩衝液と0.25U Ex Taq DNAポリメラーゼ(宝酒造製)、および0.2mM dNTPからなる25μl反応液中にて行った。PCR増幅の温度条件は、変性94℃,0.5分間、プライマー・アニーリング55℃,0.5分間、伸長反応72℃,1分間の30回繰り返しからなる。
Example 6 RNA isolation and RT-PCR
Using NusleoSpin RNA II (Macherey-Nagel), LNCaP and KB cells
Total RNA was isolated. RNA yield and purity were confirmed by spectroscopic analysis at 260 and 280 nm and RNA electrophoresis, respectively. cDNA was synthesized by denaturing total RNA (5 μg) at 65 ° C. for 5 minutes, and then adding 50 pmol random primer, 0.5 mM dNTP and 5 U AMV reverse transcriptase XL (Takara Shuzo). The reaction was performed at 41 ° C. for 1 hour in a volume of 20 μl. Gene amplification by RT-PCR consists of synthesized cDNA (1 μl), specific primer (10 pmol), PCR reaction buffer containing 1.5 mM MgCl 2 and 0.25 U Ex Taq DNA polymerase (Takara Shuzo), and 0.2 mM dNTP. Performed in 25 μl reaction. The temperature conditions for PCR amplification consisted of 30 repetitions of denaturation 94 ° C., 0.5 min, primer annealing 55 ° C., 0.5 min, extension reaction 72 ° C., 1 min.

ハウスキーピング遺伝子のβ-アクチン、葉酸レセプター(Folate Receptor; FR)-α、-β、-γと、前立腺特異膜抗原(Prostate Specific Membrane Antigen; PSMA)について、全て同じサイクル数でPCRを行った。これらのPCR産物は、トリス−ホウ酸−EDTA (TBE)緩衝液中、8%アクリルアミド電気泳動を行い、エチジウム・ブロマイド染色して解析した。(図6参照)   PCR was performed for the housekeeping genes β-actin, folate receptor (Folate Receptor; FR) -α, -β, -γ, and prostate specific membrane antigen (Prostate Specific Membrane Antigen; PSMA), all with the same number of cycles. These PCR products were analyzed by 8% acrylamide electrophoresis in tris-borate-EDTA (TBE) buffer, ethidium bromide staining. (See Figure 6)

葉酸受容体およびPSMA mRNAの発現
最後に葉酸修飾ナノ粒子の細胞内取り込みメカニズムについて検討するため、KBおよびLNCaP細胞における葉酸受容体の発現について、RT-PCR法で評価した。KB細胞においては、葉酸受容体α mRNAが強く、受容体β mRNAが弱く発現していたが、LNCaP細胞では発現しなかった。葉酸受容体γ mRNAは、いずれの細胞においても発現していなかった。このことから、KB細胞では葉酸受容体αおよび受容体βが葉酸修飾ナノ粒子の細胞内取り込みに関与していることが示唆された。次に我々は葉酸修飾蛋白の一つと考えられるPSMAがLNCaP細胞において発現しているかどうかを検討した。LNCaP細胞においてはPSMA mRNAが強く発現していたが、KB細胞では発現していなかった(図6参照) 。このことから、LNCaP細胞においてはPSMAが葉酸修飾ナノ粒子の細胞内取り込みに関与している可能性が示唆された。
Expression of folate receptor and PSMA mRNA Finally, in order to investigate the cellular uptake mechanism of folate-modified nanoparticles, the expression of folate receptor in KB and LNCaP cells was evaluated by RT-PCR. In KB cells, folate receptor α mRNA was expressed strongly and receptor β mRNA was expressed weakly, but not in LNCaP cells. Folate receptor γ mRNA was not expressed in any cell. This suggested that folate receptor α and receptor β are involved in the cellular uptake of folate-modified nanoparticles in KB cells. Next, we examined whether PSMA, one of the folate-modified proteins, was expressed in LNCaP cells. PSMA mRNA was strongly expressed in LNCaP cells, but not expressed in KB cells (see FIG. 6). This suggests that PSMA may be involved in intracellular uptake of folic acid-modified nanoparticles in LNCaP cells.

実施例7 葉酸修飾ナノ粒子における、葉酸濃度の検討
葉酸濃度による葉酸修飾ナノ粒子の遺伝子送達能力を検討するため、下表に示した処方により、前記実施例と同様にして葉酸修飾ナノ粒子を調製した。
-----------------------------------
製剤 Mol %
-------------------------
DC- ツイン f-PEG2000-
Chol 80 DSPE (F)
-----------------------------------
NP 95 5 ―
NP-1F 94 5 1
NP-2F 93 5 2
NP-3F 92 5 3
-----------------------------------
Example 7 Examination of Folic Acid Modified Nanoparticles in Folic Acid Modified Nanoparticles In order to examine gene delivery ability of folic acid modified nanoparticles according to folic acid concentration, folic acid modified nanoparticles were prepared in the same manner as in the above example with the formulation shown in the following table did.
-----------------------------------
Formulation Mol%
-------------------------
DC-twin f-PEG2000-
Chol 80 DSPE (F)
-----------------------------------
NP 95 5 ―
NP-1F 94 5 1
NP-2F 93 5 2
NP-3F 92 5 3
-----------------------------------

(1) ナノ粒子の粒子径と表面電位
--------------------------------------
製剤 粒子径(nm) 表面電位(mV)
--------------------------------------
NP 117.2± 2.0 53.1±2.5
NP-1F 146.1±12.4 43.9±1.7
NP-2F 165.3±22.1 38.6±1.5
NP-3F 118.4± 4.3 54.8±6.3
--------------------------------------
(1) Nanoparticle size and surface potential
--------------------------------------
Formulation Particle size (nm) Surface potential (mV)
--------------------------------------
NP 117.2 ± 2.0 53.1 ± 2.5
NP-1F 146.1 ± 12.4 43.9 ± 1.7
NP-2F 165.3 ± 22.1 38.6 ± 1.5
NP-3F 118.4 ± 4.3 54.8 ± 6.3
--------------------------------------

各ナノ粒子の平均粒子径および表面電位は、それぞれ約110〜170nmと約+40〜+50mVであった。   The average particle size and surface potential of each nanoparticle were about 110 to 170 nm and about +40 to +50 mV, respectively.

(2) 血清存在下、非存在下における、Nanoplex(ナノ粒子とプラスミドDNAの複合体)の粒子径と表面電位
--------------------------------------------------
製剤 粒子径 表面電位 50%血清添加時
(nm) (mV) 粒子径(nm)
--------------------------------------------------
NP 354.9± 8.8 39.0±1.0 499.6± 38.8
NP-1F 515.2±32.3 34.2±1.6 623.2±114.9
NP-2F 233.7± 6.5 30.8±1.9 431.3± 16.0
NP-3F 396.0± 7.8 35.1±0.9 662.4± 7.2
--------------------------------------------------
(2) Particle size and surface potential of Nanoplex (complex of nanoparticles and plasmid DNA) in the presence or absence of serum
--------------------------------------------------
Formulation Particle size Surface potential When 50% serum is added
(nm) (mV) Particle size (nm)
--------------------------------------------------
NP 354.9 ± 8.8 39.0 ± 1.0 499.6 ± 38.8
NP-1F 515.2 ± 32.3 34.2 ± 1.6 623.2 ± 114.9
NP-2F 233.7 ± 6.5 30.8 ± 1.9 431.3 ± 16.0
NP-3F 396.0 ± 7.8 35.1 ± 0.9 662.4 ± 7.2
--------------------------------------------------

ナノ粒子と比較して、各Nanoplexの粒子径は約200〜500nmに増加し、その表面電位はわずかに減少した。
ついで50%血清存在下におけるNanoplex NP-1F、NP-2F、NP-3Fの粒子径は、非存在下と比較してそれぞれわずかに増加したが、最大で約660nmであった。
Compared to nanoparticles, the particle size of each Nanoplex increased to about 200-500 nm and its surface potential decreased slightly.
Subsequently, the particle diameters of Nanoplex NP-1F, NP-2F, and NP-3F in the presence of 50% serum slightly increased compared with those in the absence, but the maximum was about 660 nm.

(3) 2mol% 葉酸修飾PEG2000-DSPE遺伝子ベクターの、扁平上皮癌細胞へのin vitroおよびin vivo遺伝子発現効果 (3) In vitro and in vivo gene expression effects of 2mol% folate-modified PEG2000-DSPE gene vector on squamous cell carcinoma cells

3-1) in vitro
実施例3、5と同様にして、pAAV-CMV-LUCプラスミドを包含する葉酸修飾ナノ粒子のKB細胞への取り込みを、in vitroで比較検討した。ナノ粒子としてNP, NP-1F, NP-2FおよびNP-3Fと、比較対照としてTfx20を用い、取り込み効率はルシフェラーゼ活性により評価した。
以下に、KB細胞におけるルシフェラーゼ活性を示す。[ルシフェラーゼ活性(cps/μgタンパク)、平均±標準偏差](図7参照)
3-1) in vitro
In the same manner as in Examples 3 and 5, the incorporation of folate-modified nanoparticles including the pAAV-CMV-LUC plasmid into KB cells was examined in vitro. NP, NP-1F, NP-2F and NP-3F were used as nanoparticles and Tfx20 was used as a comparative control, and the uptake efficiency was evaluated by luciferase activity.
The luciferase activity in KB cells is shown below. [Luciferase activity (cps / μg protein), mean ± standard deviation] (see FIG. 7)

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ナノ粒子 ルシフェラーゼ活性
------------------------------
NP-T 10.85± 3.12
NP-1FT 49.49± 37.63
NP-2FT 478.38± 63.74
NP-3FT 1.19± 0.16
Tfx20 1234.66±397.66
------------------------------
これまでの結果を総合するとf-PEG-DSPEの最適濃度は1〜2mol%であり、2mol%がより高い効果を示した。
------------------------------
Nanoparticles luciferase activity
------------------------------
NP-T 10.85 ± 3.12
NP-1FT 49.49 ± 37.63
NP-2FT 478.38 ± 63.74
NP-3FT 1.19 ± 0.16
Tfx20 1234.66 ± 397.66
------------------------------
In summary of the results so far, the optimum concentration of f-PEG-DSPE was 1-2 mol%, and 2 mol% showed a higher effect.

3-2) in vivo
後記実施例8(12)と同様にしてKB細胞をマウスに異種移植し、pAAV-CMV-LUCプラスミドを包含する葉酸修飾ナノ粒子またはpAAV-CMV-LUCプラスミドを包含するTfx20を扁平上皮癌内に投与し、細胞内取り込みをin vivoで比較検討した。
3-2) in vivo
In the same manner as described in Example 8 (12) below, KB cells were xenografted into mice, and folate-modified nanoparticles containing pAAV-CMV-LUC plasmid or Tfx20 containing pAAV-CMV-LUC plasmid were placed in squamous cell carcinoma. Administration and cellular uptake were compared in vivo.

以下に、扁平上皮癌細胞におけるルシフェラーゼ活性を示す。[ルシフェラーゼ活性(cps/g tumor)](図8参照)
----------------------------
ナノ粒子 ルシフェラーゼ活性
----------------------------
NP-2FT 367250
Tfx20 3250
----------------------------
The luciferase activity in squamous cell carcinoma cells is shown below. [Luciferase activity (cps / g tumor)] (see Fig. 8)
----------------------------
Nanoparticles luciferase activity
----------------------------
NP-2FT 367250
Tfx20 3250
----------------------------

2mol% 葉酸修飾PEG2000-DSPEを添加した葉酸修飾遺伝子ベクターは、in vitroおよびin vivoで、葉酸受容体を介して扁平上皮癌細胞に取り込まれ、高い遺伝子発現を誘導した。また特にin vivoにおいて、本発明にかかる遺伝子ベクターは市販遺伝子トランスフェクション試薬であるTfx20と比較して、極めて高い遺伝子導入効果を示した。この結果は、本発明の臨床での高い有用性を示すものである。   The folate-modified gene vector supplemented with 2 mol% folate-modified PEG2000-DSPE was incorporated into squamous cell carcinoma cells via folate receptors in vitro and in vivo, and induced high gene expression. Moreover, particularly in vivo, the gene vector according to the present invention showed a very high gene transfer effect as compared with Tfx20, which is a commercially available gene transfection reagent. This result shows the high clinical usefulness of the present invention.

実施例8 前立腺癌細胞への癌抑制遺伝子導入
(1) プラスミドDNAおよびオリゴヌクレオチドの調製
サイトメガロウイルス(CMV)プロモーターにより制御されるルシフェラーゼ・レポーター遺伝子をコードするpCMV-lucは、米国マウントサイナイ大学の田中博士から提供を受けた。CMVプロモーターにより制御されるHSV-tkをコードするpCMV-tkプラスミドは、常法に従って構築した。
pSV40-Cx43の構築にあたっては、まず癌抑制遺伝子であるコネキシン43(Cx43)遺伝子を単離するために、NusleoSpin RNA II (Macherey-Nagel社製)を用いて、total RNAをKB細胞から単離した。
5μgのtotal RNAを65℃で5分間変性した後、ランダム・プライマー(50pmol)、0.5mM dNTP, 5U AMV逆転写酵素XL(宝酒造製)を用いて第一鎖cDNAを調製した。
KB細胞から調製したcDNAを鋳型として、Cx43の塩基対1-1149をコードするcDNAをCx43フォワード プライマー(5’-ATCAATGGaccATGGGTGACTGGAGCGCCT): Cx43リバース・プライマー(5’-CATCTAGACTAGATCTCCAGGTCATCAG)を用いてPCR法により増幅した。
フォワードプライマーは、Nco I制限酵素サイト(下線部)と共に、3塩基対からなる最適なコザック配列を含む。(配列中に小文字で示した。)
リバースプライマーは、Cx43の塩基対1129-1149とXba I制限酵素サイト(下線部)をコードする。
Cx43 cDNAを増幅した後、このcDNAをNco IおよびXba Iを用いて切断し、ついでsimianウイルス(SV40)プロモーターの下流にあるNco I / Xba I 部位で制限酵素切断したpGL3-コントロール(Promega社製)に挿入した。
これらのプラスミドは、マキシプレップ(maxiprep)カラムを用い、アルカリ法により精製した。
FITC標識ランダムオリゴヌクレオチド(FITC-ODN)は、常法に従って構築した。
Example 8 Introduction of tumor suppressor gene into prostate cancer cells
(1) Preparation of plasmid DNA and oligonucleotide pCMV-luc encoding luciferase reporter gene controlled by cytomegalovirus (CMV) promoter was provided by Dr. Tanaka of Mount Sinai University. The pCMV-tk plasmid encoding HSV-tk controlled by the CMV promoter was constructed according to a conventional method.
In constructing pSV40-Cx43, first, to isolate the tumor suppressor gene connexin 43 (Cx43) gene, total RNA was isolated from KB cells using NusleoSpin RNA II (Macherey-Nagel). .
After denaturing 5 μg of total RNA at 65 ° C. for 5 minutes, first strand cDNA was prepared using random primers (50 pmol), 0.5 mM dNTP, 5U AMV reverse transcriptase XL (Takara Shuzo).
Using cDNA prepared from KB cells as a template, cDNA encoding Cx43 base pair 1-1149 was amplified by PCR using Cx43 forward primer (5'-ATCAATGGaccATGGGTGACTGGAGCGCCT): Cx43 reverse primer (5'-CATCTAGACTAGATCTCCAGGTCATCAG) .
The forward primer contains an optimal Kozak sequence of 3 base pairs, along with an Nco I restriction enzyme site (underlined). (Indicated in lower case in the sequence.)
The reverse primer encodes Cx43 base pair 1129-1149 and the Xba I restriction enzyme site (underlined).
After amplifying Cx43 cDNA, this cDNA was cleaved with Nco I and Xba I, and then restriction enzyme cleaved at the Nco I / Xba I site downstream of the simian virus (SV40) promoter (Promega). ).
These plasmids were purified by the alkaline method using a maxiprep column.
FITC-labeled random oligonucleotide (FITC-ODN) was constructed according to a conventional method.

(2) ナノ粒子およびNanoplexの調製
葉酸-ポリエチレングリコール-ジステアロイルホスファチジルエタノールアミン(f-PEG-DSPE)は、Bioconjug.Chem.,10(1999),289-298.記載の方法に従って調製した。(PEGの平均分子量: 2kDa)
すべてのナノ粒子組成物は、陽イオン性脂質であるDC-Chol(Sigma社製)1mg/mlおよびツイン80(日本油脂製)5mol%により構成されている。
NP-1F, NP-2F およびNP-3Fは、葉酸修飾ターゲティング・ベクターとして、それぞれ1, 2 および3 mol%のf-PEG-DSPEを含む。
前記J.Control Release, 2004;97:173-183.記載の方法に従い、10mlの水中にて修正エタノール注入法により、脂質[例えば、NP-2F:DC-Chol:Tween 80:f-PEG-DSPE = 93:5:2 (モル比) = 10:1.3:1.3 (重量比)]からナノ粒子を製造した。
1,1’-ジオクタデシル-3, 3, 3’, 3’-テトラメチルインドカルボシアニン過塩素酸塩(DiI)でラベルしたナノ粒子は、0.04mol%のDiI(Lambda Probes & Diagnostics社製)を総脂質中に加え製造した。
電荷比(+/-)3/1のNanoplex、および陽イオン性脂質/DNA電荷比(+/-)2/1のTfx20 (Promega社製)lipoplexは、特に注記しない限り、各ナノ粒子またはTfx20に、DNA(2μg)を加えて、室温で10分間ゆっくり振盪しながら調製した。
(2) Preparation of nanoparticles and Nanoplex Folic acid-polyethylene glycol-distearoyl phosphatidylethanolamine (f-PEG-DSPE) was prepared according to the method described in Bioconjug. Chem., 10 (1999), 289-298. (Average molecular weight of PEG: 2 kDa)
All nanoparticle compositions are composed of 1 mg / ml of DC-Chol (manufactured by Sigma) and 5 mol% of twin 80 (manufactured by NOF Corporation), which are cationic lipids.
NP-1F, NP-2F and NP-3F contain 1, 2 and 3 mol% f-PEG-DSPE as folate-modified targeting vectors, respectively.
In accordance with the method described in the above J. Control Release, 2004; 97: 173-183., Lipid [for example, NP-2F: DC-Chol: Tween 80: f-PEG-DSPE] = 93: 5: 2 (molar ratio) = 10: 1.3: 1.3 (weight ratio)].
Nanoparticles labeled with 1,1'-dioctadecyl-3, 3, 3 ', 3'-tetramethylindocarbocyanine perchlorate (DiI) were 0.04 mol% DiI (Lambda Probes & Diagnostics) Was added to the total lipid.
Nanoplex with charge ratio (+/-) 3/1 and Tfx20 (Promega) lipoplex with cationic lipid / DNA charge ratio (+/-) 2/1 unless otherwise noted, each nanoparticle or Tfx20 DNA (2 μg) was added thereto, and the mixture was prepared with gentle shaking at room temperature for 10 minutes.

(3) 細胞培養
LNCaP細胞は、慶應義塾大学病院泌尿器科から提供を受けた。
PC-3およびKB細胞は、東北大学医用細胞資源センターから入手した。
ヒト子宮頸癌培養細胞であるHela 229は、富山医科薬科大学ウイルス学教室から提供を受けた。
ヒト肝芽腫培養細胞であるHepG2は、理研細胞バンクから入手した。
本検討において使用したすべての細胞は、37℃、5%CO2で、10%非動化ウシ胎児血清およびカナマイシン(100μg/ml)を添加した葉酸不含培地RPMI-1640(Life Technologies社製)中にて培養した。
(3) Cell culture
LNCaP cells were provided by the Department of Urology, Keio University Hospital.
PC-3 and KB cells were obtained from Tohoku University Medical Cell Resource Center.
Hela 229, a cultured human cervical cancer cell, was provided by the Department of Virology, Toyama Medical and Pharmaceutical University.
HepG2, a human hepatoblastoma cultured cell, was obtained from Riken Cell Bank.
All cells used in this study were 37 ° C, 5% CO 2 , folate-free medium RPMI-1640 (Life Technologies) supplemented with 10% non-immobilized fetal bovine serum and kanamycin (100 μg / ml) Incubated in.

(4) ルシフェラーゼ・アッセイ
トランスフェクションのため、各Nanoplexを10%血清添加培地1ml中に希釈し、24時間インキュベートした。
ルシフェラーゼの発現は、J.Control Release, 2004;97:173-183.記載の方法に従い、ルシフェラーゼ・アッセイ・システム(Pica gene)を用いて測定した。
(4) Luciferase assay For transfection, each Nanoplex was diluted in 1 ml of medium supplemented with 10% serum and incubated for 24 hours.
The expression of luciferase was measured using a luciferase assay system (Pica gene) according to the method described in J. Control Release, 2004; 97: 173-183.

培養細胞におけるルシフェラーゼの発現
葉酸修飾ナノ粒子の組成を最適化するため、10%血清存在下に4種類の異なる0, 1, 2および3 mol%葉酸修飾ナノ粒子のトランスフェクション効率をルシフェラーゼ活性により検討した。
LNCaPおよびPC-3細胞は、pCMV-lucを用いて遺伝子導入後24時間培養した。
両細胞において他のナノ粒子と比べ、2mol%葉酸修飾ナノ粒子であるNP-2Fが最も高いルシフェラーゼ活性を示した。(図9A、B参照)
またナノ粒子中の最適葉酸濃度は、KB細胞においても同様であった。
従って以下の実験においてはNP-2Fを用い、これをNP-Fと示した。
NP-Fと市販遺伝子導入試薬であるTfx20(Promega社製)の遺伝子導入効率を検討するため、5種類の培養細胞系においてルシフェラーゼ活性を測定した。
なおTfx20は、合成陽イオン性脂質であるヨウ化[N,N,N´,N´-テトラメチル-N,N´-ビス(2-ヒドロキシエチル)-2,3-ジ(オレオイルオキシ)-1,4-ブタンジアンモニウム]と、L-ジオレオイル・フォスファチジルエタノールアミン(DOPE)の混合物である。
Expression of luciferase in cultured cells To optimize the composition of folate-modified nanoparticles, study the transfection efficiency of four different 0, 1, 2, and 3 mol% folate-modified nanoparticles in the presence of 10% serum using luciferase activity did.
LNCaP and PC-3 cells were cultured for 24 hours after gene transfer using pCMV-luc.
In both cells, NP-2F, a 2 mol% folic acid-modified nanoparticle, showed the highest luciferase activity compared to other nanoparticles. (See Figs. 9A and 9B)
The optimum folic acid concentration in the nanoparticles was also the same in KB cells.
Therefore, in the following experiment, NP-2F was used, which was indicated as NP-F.
In order to examine the gene transfer efficiency of NP-F and Tfx20 (Promega), which is a commercially available gene transfer reagent, luciferase activity was measured in 5 types of cultured cell lines.
Tfx20 is a synthetic cationic lipid, iodinated [N, N, N ′, N′-tetramethyl-N, N′-bis (2-hydroxyethyl) -2,3-di (oleoyloxy) 1,4-butanediammonium] and L-dioleoylphosphatidylethanolamine (DOPE).

Tfx20との比較において、NP-FはPC-3細胞では5倍高い遺伝子導入効率を示したが、LNCaP細胞においては約20倍低かった。(図10A参照)
しかしながらNP-Fは、LNCaP, PC-3およびHela細胞において、HepG2およびKB細胞よりも高い遺伝子導入効率を示した。
In comparison with Tfx20, NP-F showed a 5-fold higher gene transfer efficiency in PC-3 cells, but about 20-fold lower in LNCaP cells. (See Figure 10A)
However, NP-F showed higher gene transfer efficiency in LNCaP, PC-3 and Hela cells than in HepG2 and KB cells.

(5) RNAの単離およびRT-PCR
LNCaP, PC-3, KB, Hela およびHepG2細胞から、NusleoSpin RNA II(Macherey-Nagel社製)を用い、total RNAをそれぞれ単離した。
RNAの収率および純度は、分光光度測定法(260nm, 280nm)とRNA電気泳動法により、それぞれ確認した。
ヒト前立腺癌組織からのtotal RNAは、Ambion社から入手した。
5μgのtotal RNAを65℃で5分間変性し、ランダム・プライマー(50pmol), 0.5mM dNTP, 5U AMV逆転写酵素XL(宝酒造製)を用いて第一鎖cDNAを調製した。
20μl容量にて、41℃で1時間反応させた。
RT-PCRの反応溶液25μl中には、調製したcDNA 1μl、特異的プライマー(10pmol)およびEx Taq DNAポリメラーゼ(宝酒造製, 0.25U)、および1.5mM MgCl2、0.2mM dNTPを含むPCR反応緩衝液が含まれる。
PCR増幅の温度条件は、変性94℃, 0.5分間、プライマー・アニーリング58℃, 0.5分間、伸長反応72℃,1分間の25回繰り返しからなる。
ハウスキーピング遺伝子のβ-アクチン、葉酸レセプター(Folate Receptor; FR)-α、-β、-γと、葉酸トランスポーター(reduced folate carrier;RFC)について、全て同じサイクル数でPCRを行った。
各葉酸レセプター、RFCおよびβ-アクチンのPCR産物は、トリス−ホウ酸−EDTA(TBE)緩衝液中、1.5%アガロースゲル電気泳動で分析した。
各産物をエチジウム・ブロマイド染色して解析した。
(5) RNA isolation and RT-PCR
Total RNA was isolated from LNCaP, PC-3, KB, Hela and HepG2 cells using NusleoSpin RNA II (Macherey-Nagel).
The yield and purity of RNA were confirmed by spectrophotometry (260 nm, 280 nm) and RNA electrophoresis, respectively.
Total RNA from human prostate cancer tissue was obtained from Ambion.
5 μg of total RNA was denatured at 65 ° C. for 5 minutes, and first strand cDNA was prepared using random primer (50 pmol), 0.5 mM dNTP, 5U AMV reverse transcriptase XL (Takara Shuzo).
The reaction was performed at 41 ° C. for 1 hour in a 20 μl volume.
In 25 μl of RT-PCR reaction solution, PCR reaction buffer containing 1 μl of prepared cDNA, specific primer (10 pmol) and Ex Taq DNA polymerase (Takara Shuzo, 0.25 U), and 1.5 mM MgCl 2 , 0.2 mM dNTP Is included.
PCR amplification temperature conditions consisted of 25 repetitions of denaturation 94 ° C., 0.5 min, primer annealing 58 ° C., 0.5 min, extension reaction 72 ° C., 1 min.
PCR was performed with the same number of cycles for the housekeeping genes β-actin, folate receptor (Folate Receptor; FR) -α, -β, -γ, and folate transporter (RFC).
PCR products of each folate receptor, RFC and β-actin were analyzed by 1.5% agarose gel electrophoresis in Tris-Borate-EDTA (TBE) buffer.
Each product was analyzed by ethidium bromide staining.

葉酸受容体mRNAの発現
葉酸修飾ナノ粒子の細胞内取り込み機構について検討するため、培養細胞における葉酸受容体およびRFCの発現を、RT-PCR法により調べた。
葉酸受容体には、パターンおよび組織分布が異なるα、βおよびγの3種類のアイソフォームがある。
葉酸受容体-α mRNAは、KBおよびHela細胞には強く発現しているが、LNCaP, PC-3やHepG2細胞には認められない。(図10B参照)
葉酸受容体-βおよび-γ mRNAは、いずれの培養細胞系にも発現していない。
葉酸トランスポーターを介するキャリアーであるRFCは、すべての培養細胞系において弱い発現が認められた。(図10B参照)
これらより、HelaおよびKB細胞における葉酸修飾ナノ粒子の細胞内取り込みは、葉酸受容体-αを介して行われ、トランスフェクション活性が惹起されることを示唆している。
HepG2細胞においては、葉酸受容体mRNAは発現していないので、Tfx20と比較し約100倍低いトランスフェクション効果であった。
LNCaPおよびPC-3細胞において葉酸受容体mRNAは発現していなかったが、NP-Fは比較的高いトランスフェクション効果を示した。このことは、LNCaPおよびPC-3細胞における取り込みは、葉酸受容体とは異なるメカニズムを介することを示唆している。
Expression of folate receptor mRNA To investigate the cellular uptake mechanism of folate-modified nanoparticles, the expression of folate receptor and RFC in cultured cells was examined by RT-PCR.
The folate receptor has three isoforms, α, β, and γ that differ in pattern and tissue distribution.
Folate receptor-α mRNA is strongly expressed in KB and Hela cells, but not in LNCaP, PC-3 or HepG2 cells. (See Figure 10B)
Folate receptors -β and -γ mRNA are not expressed in any cultured cell line.
RFC, the carrier through the folate transporter, was weakly expressed in all cultured cell lines. (See Figure 10B)
These results suggest that intracellular uptake of folate-modified nanoparticles in Hela and KB cells is carried out via folate receptor-α, leading to transfection activity.
In HepG2 cells, since folate receptor mRNA was not expressed, the transfection effect was about 100 times lower than that of Tfx20.
Although folate receptor mRNA was not expressed in LNCaP and PC-3 cells, NP-F showed a relatively high transfection effect. This suggests that uptake in LNCaP and PC-3 cells is through a different mechanism than the folate receptor.

(6) 共焦点レーザー顕微鏡検査
LNCaPおよびPC-3細胞を35mm培養皿に播種した。
10μlのDiI標識NP-2Fを、2μgのFITC-ODNおよびCMVプロモーター存在下に緑色蛍光タンパク(GFP)をコードするpEGFPプラスミド(Clontech社製)と混合し、10%血清添加培地(1ml)中に希釈した。
これらの細胞を混合物と共に、24時間培養した。
J.Control Release, 2004;97:173-183.の記載に従い、検査はRadiance 2100型共焦点レーザー顕微鏡(BioRad社製)を用いて行った。
DiIの蛍光は、励起波長543nmのヘリウム-ネオン・レーザーと、ロングパスバリアフィルター560DCLPを用いて、観察した。
FITC-ODNとGFPの蛍光は、励起波長488nmのアルゴンレーザーと、HQ515/30フィルターを用いて観察した。
(6) Confocal laser microscopy
LNCaP and PC-3 cells were seeded in 35 mm culture dishes.
Mix 10 μl of DiI-labeled NP-2F with 2 μg of FITC-ODN and pEGFP plasmid (Clontech) that encodes green fluorescent protein (GFP) in the presence of CMV promoter, and in 10% serum-supplemented medium (1 ml). Diluted.
These cells were cultured with the mixture for 24 hours.
According to the description of J. Control Release, 2004; 97: 173-183., The inspection was performed using a Radiance 2100 confocal laser microscope (manufactured by BioRad).
DiI fluorescence was observed using a helium-neon laser with an excitation wavelength of 543 nm and a long pass barrier filter 560DCLP.
The fluorescence of FITC-ODN and GFP was observed using an argon laser with an excitation wavelength of 488 nm and an HQ515 / 30 filter.

(7) FITC標識葉酸-ウシ血清アルブミン結合体の取り込み
FITC標識葉酸-ウシ血清アルブミン結合体(FITC-f-BSA)は、J.Cell Sci., 1993;106:423-430.記載の方法に従って調製した。
簡単には、葉酸を無水ジメチルスルホキシドに溶解し、5倍過剰量の1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドと、室温で1時間活性化させた。
ついで活性化された葉酸を、リン酸緩衝液(pH7.4)中で、FITC標識ウシ血清アルブミン(Sigma社製)と反応させた。
PD-10 脱塩カラム(Amersham Bioscience社製)を用い、過剰の葉酸をタンパク結合体から取り除いた。
PC-3細胞は、実験24時間前に、あらかじめ35mm細胞培養皿に播種した。
FITC-f-BSAを10%血清含有・葉酸不含RPMI培地(1ml)中に30μMとなるよう希釈し、ついで1mM葉酸存在下または非存在下、細胞に加えて培養した。
3時間培養後、結合しなかったFITC-f-BSAを取り除くため、1mlのPBS(pH7.4)でそれぞれのディッシュを2回洗った。
前述の共焦点レーザー走査顕微鏡法により、FITC-f-BSAを可視化した。
(7) Incorporation of FITC-labeled folate-bovine serum albumin conjugate
FITC-labeled folate-bovine serum albumin conjugate (FITC-f-BSA) was prepared according to the method described in J. Cell Sci., 1993; 106: 423-430.
Briefly, folic acid was dissolved in anhydrous dimethyl sulfoxide and activated with a 5-fold excess of 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide for 1 hour at room temperature.
The activated folic acid was then reacted with FITC-labeled bovine serum albumin (Sigma) in phosphate buffer (pH 7.4).
Excess folic acid was removed from the protein conjugate using a PD-10 desalting column (Amersham Bioscience).
PC-3 cells were seeded beforehand in a 35 mm cell culture dish 24 hours before the experiment.
FITC-f-BSA was diluted to 30 μM in 10% serum-containing / folic acid-free RPMI medium (1 ml), and then added to the cells and cultured in the presence or absence of 1 mM folic acid.
After culturing for 3 hours, each dish was washed twice with 1 ml of PBS (pH 7.4) in order to remove unbound FITC-f-BSA.
FITC-f-BSA was visualized by the confocal laser scanning microscopy described above.

FITC-f-BSAの取り込み
PC-3細胞への取り込みに関し、葉酸部位による選択性を検討するため、共焦点顕微鏡によりFITC-f-BSAを可視化した。
図11A,Bに示したように、FITC-f-BSAの細胞内取り込みが観察された。
1mM葉酸存在下での比較実験においては、細胞結合FITC-f-BSAの有意な細胞内取り込みの減少が認められた。(図11C,D参照)
これらの結果は、葉酸部位がFITC-f-BSAの細胞内取り込みを促進していることを示している。
Import FITC-f-BSA
FITC-f-BSA was visualized with a confocal microscope to examine the selectivity of folate sites for uptake into PC-3 cells.
As shown in FIGS. 11A and 11B, the intracellular uptake of FITC-f-BSA was observed.
In a comparative experiment in the presence of 1 mM folic acid, a significant decrease in cellular uptake of cell-bound FITC-f-BSA was observed. (See FIGS. 11C and 11D)
These results indicate that the folic acid site promotes cellular uptake of FITC-f-BSA.

(8) 免疫組織化学検査
正常および癌化前立腺組織の、非染色ホルマリン固定パラフィン包埋組織スライド(Chemicon Select Tissue array: TMA3202, Chemicon International社製)を脱パラフィンし、1%ツイン20含有-トリス緩衝化生理食塩水(TBST, pH7.4)中でリンスした。
切片をブロッキングのため1%スキムミルク添加TBST中に放置し、ついでTBST中で洗浄し、さらに室温で、1%スキムミルク添加 TBST中に1/500希釈したマウス抗ヒト葉酸受容体-α(FR-αモノクロナールIgG抗体(Mov18/ZEL, Alexis Biochemicals社製)と反応させた。
ついで組織切片を、室温にて1時間、FITC標識ヤギ抗マウスIgG抗体(KPL社製)に反応させた。
TBSTで洗浄後、抗原抗体複合体を、細胞培養の項で記載した共焦点レーザー走査顕微鏡法により可視化した。
(8) Immunohistochemical examination Normal and cancerous prostate tissue, unstained formalin-fixed paraffin-embedded tissue slide (Chemicon Select Tissue array: TMA3202, Chemicon International) is deparaffinized and contains 1% twin 20-Tris buffer Rinse in chlorinated saline (TBST, pH 7.4).
Sections were left in TBST supplemented with 1% skim milk for blocking, then washed in TBST, and further diluted at room temperature at 1% skim milk supplemented TBST with mouse anti-human folate receptor-α (FR-α This was reacted with a monoclonal IgG antibody (Mov18 / ZEL, Alexis Biochemicals).
Subsequently, the tissue section was reacted with FITC-labeled goat anti-mouse IgG antibody (manufactured by KPL) for 1 hour at room temperature.
After washing with TBST, the antigen-antibody complex was visualized by confocal laser scanning microscopy as described in the cell culture section.

免疫組織化学検査
ヒト悪性腫瘍の組織生検標本における葉酸受容体発現を評価するため、葉酸受容体-αのパラフィン固定切片を免疫組織化学染色した。
腫瘍サンプルにおいて、評価した組織生検標本の3/4で、葉酸受容体-αタンパクが明らかに発現していた。(図11E,F参照)
前立腺の上皮組織周辺に、葉酸受容体-α陽性染色が存在した。
また前立腺癌組織からのRNA中に、葉酸受容体-α mRNAがRT-PCRにより検出された。
対照的に、正常組織切片を葉酸受容体-α抗体と反応させても、染色は観察されなかった。
Immunohistochemical examination To evaluate folate receptor expression in tissue biopsy specimens of human malignant tumors, paraffin-fixed sections of folate receptor-α were immunohistochemically stained.
In tumor samples, folate receptor-alpha protein was clearly expressed in 3/4 of the tissue biopsy specimens evaluated. (Refer to Fig. 11E and F)
Folate receptor-α positive staining was present around the epithelial tissue of the prostate.
Folate receptor-α mRNA was detected by RT-PCR in RNA from prostate cancer tissue.
In contrast, no staining was observed when normal tissue sections were reacted with folate receptor-α antibody.

(9) フローサイトメトリー分析
LNCaP培養細胞は、実験24時間前に、あらかじめ35mm細胞培養皿に播種した。
FITC-ODN(2μg)包含Nanoplexを加えた10%血清添加葉酸不含RPMI培地(1ml)を、単層LNCaP細胞に加えた。
3ないし24時間培養した後、非結合Nanoplexを取り除くため、培養皿をPBS(pH7.4, 1ml)で2回洗浄し、細胞を0.25%トリプシンで剥離した。
細胞中のFITC-ODN量は、ファックスキャリバー・フローサイトメーター(Becton Dickinson社製)を用いる蛍光発光強度測定により求めた。
(9) Flow cytometry analysis
LNCaP cultured cells were seeded in advance in a 35 mm cell culture dish 24 hours before the experiment.
10% serum-added folate-free RPMI medium (1 ml) supplemented with Nanoplex containing FITC-ODN (2 μg) was added to monolayer LNCaP cells.
After culturing for 3 to 24 hours, in order to remove unbound Nanoplex, the culture dish was washed twice with PBS (pH 7.4, 1 ml), and the cells were detached with 0.25% trypsin.
The amount of FITC-ODN in the cells was determined by fluorescence emission intensity measurement using a fax caliber flow cytometer (Becton Dickinson).

共焦点顕微鏡およびフローサイトメトリーにより可視化されたNanoplexの、トランスフェクション効率および局在
NP-Fの、LNCaPおよびPC-3細胞への遺伝子導入能力を明確にするため、pEGFP-C1プラスミドを包含するNP-FのLNCaPおよびPC-3細胞への遺伝子導入効率について、それぞれ検討した。
共焦点顕微鏡検査では、ルシフェラーゼの発現に対応して、LNCaP細胞(図12A)およびPC-3細胞(図12B)の両方において、2-3%の細胞に強いGFPタンパク発現が、他の大多数の細胞では弱い発現が認められた。
ついでLNCaP細胞へのトランスフェクション後、蛍光色素DiI標識NP-F、およびFITC-ODNの局在について検討した。
NP-F上の赤色DiIシグナルの分布パターンは、トランスフェクション3時間後に細胞表面に弱く認められ(図12C)、24時間後には強く認められた(図12D)。
対照的にFITCシグナルは、3時間後に細胞質全体にわたり強く認められ(図12C)、24時間後は拡散して認められた(図12D)。
DiIおよびFITCのシグナルの大半は、細胞質中に共局在して検出されることはなかった。
フローサイトメトリーの結果も、LNCaP細胞におけるFITC強度がトランスフェクション3時間後の方が24時間後よりも強く(図12E)、NanoplexからDNAが放出され細胞質中に拡散したことを示唆している。
PC-3細胞においても、トランスフェクション3時間後に、強いFITC強度が観察された。
Transfection efficiency and localization of Nanoplex visualized by confocal microscopy and flow cytometry
In order to clarify the gene transfer ability of NP-F into LNCaP and PC-3 cells, the gene transfer efficiency of NP-F including pEGFP-C1 plasmid into LNCaP and PC-3 cells was examined.
Confocal microscopy showed that GFP protein expression was strong in 2-3% of cells in both LNCaP cells (FIG. 12A) and PC-3 cells (FIG. 12B) in response to luciferase expression, most of the others. Weak expression was observed in these cells.
Next, after transfection into LNCaP cells, the localization of fluorescent dyes DiI-labeled NP-F and FITC-ODN was examined.
The distribution pattern of the red DiI signal on NP-F was weakly observed on the cell surface 3 hours after transfection (FIG. 12C) and strongly observed after 24 hours (FIG. 12D).
In contrast, the FITC signal was strongly observed throughout the cytoplasm after 3 hours (FIG. 12C) and diffused after 24 hours (FIG. 12D).
Most of the DiI and FITC signals were not colocalized in the cytoplasm.
The flow cytometry results also indicated that the FITC intensity in LNCaP cells was stronger at 3 hours after transfection than at 24 hours (FIG. 12E), suggesting that DNA was released from the Nanoplex and diffused into the cytoplasm.
In PC-3 cells, strong FITC intensity was also observed 3 hours after transfection.

(10) 陰イオン交換HPLCによるGCV代謝物の分析
Biochem.Biophys.Res.Commun., 2001;289:525-530.記載の方法に従い、35mm細胞培養皿に播種したpCMV-tk遺伝子導入細胞を用い、LNCaP 細胞および PC-3細胞中へのGCV一リン酸化物(GCV-MP)、二リン酸化物(GCV-DP)、三リン酸化物(GCV-TP)の蓄積をそれぞれ調べた。
GCVは100μg/ml濃度で細胞に加えた。
24時間培養した後、細胞をPBSで3回洗った。
トリプシン処理後、1,500×gで10分間遠心分離し、細胞を集めた。
細胞ペレットから60%メタノール(HPLC用品質)で抽出し、抽出物を95℃で2分間加熱した。
遠心分離後、上清画分を分取・減圧濃縮し、分析前速やかに水に溶解した。
細胞抽出物の水性画分をHPLC分析に用いた。
紫外検出器付616 LC HPLCシステム(Waters社製)を用い、GCVおよびそのリン酸化代謝物を分離した。
代謝物の分離は、Senshu Pak SAX-1253Pカラム(250×4.6mm、センシュー科学製)により行った。
溶出は以下の過程からなる。
100%緩衝液A (pH無調整0.02Mリン酸アンモニウム)による均一溶媒溶出, 0-5分間
25%緩衝液B (10%メタノール添加、0.7Mリン酸アンモニウム) への線形グラジェント, 5-20分間
100%緩衝液Bへの線形グラジェント, 20-30分間
流速2ml/minでの緩衝液Aへの再平衡化, 40-55分間
細胞内三リン酸化リボヌクレオチドの保持時間は、リボヌクレオチド標準品により算出し、254nmでの溶出ピーク時間を求めた。
それぞれの保持時間は、UTP, 29分; CTP, 30分; ATP, 32分; GTP, 34分であった。
GCVおよびそのリン酸化体の保持時間は、GCV-MP, 9分; GCV-DP, 21分; GCV-TP, 33分であった。
(10) Analysis of GCV metabolites by anion exchange HPLC
In accordance with the method described in Biochem. Biophys. Res. Commun., 2001; 289: 525-530., Using pCMV-tk transgenic cells seeded in a 35 mm cell culture dish, GCV in LNCaP cells and PC-3 cells The accumulation of phosphorous oxide (GCV-MP), diphosphorus oxide (GCV-DP), and triphosphorus oxide (GCV-TP) was examined.
GCV was added to the cells at a concentration of 100 μg / ml.
After culturing for 24 hours, the cells were washed 3 times with PBS.
After trypsinization, the cells were collected by centrifugation at 1,500 × g for 10 minutes.
The cell pellet was extracted with 60% methanol (HPLC quality) and the extract was heated at 95 ° C. for 2 minutes.
After centrifugation, the supernatant fraction was collected and concentrated under reduced pressure, and immediately dissolved in water before analysis.
The aqueous fraction of cell extract was used for HPLC analysis.
GCV and its phosphorylated metabolite were separated using a 616 LC HPLC system (Waters) with an ultraviolet detector.
Metabolites were separated using a Senshu Pak SAX-1253P column (250 × 4.6 mm, manufactured by Senshu Kagaku).
Elution consists of the following processes.
Uniform solvent elution with 100% buffer A (pH unadjusted 0.02M ammonium phosphate), 0-5 minutes
Linear gradient to 25% buffer B (10% methanol added, 0.7M ammonium phosphate), 5-20 minutes
Linear gradient to 100% buffer B, re-equilibration to buffer A at a flow rate of 2 ml / min for 20-30 minutes, retention time for intracellular triphosphorylated ribonucleotides for 40-55 minutes, ribonucleotide standard The elution peak time at 254 nm was determined.
The respective retention times were UTP, 29 minutes; CTP, 30 minutes; ATP, 32 minutes; GTP, 34 minutes.
The retention times of GCV and its phosphorylated were GCV-MP, 9 minutes; GCV-DP, 21 minutes; GCV-TP, 33 minutes.

pCMV-tkを遺伝子導入した細胞中のGCV代謝物の分析
GCV代謝物の生成について確認するため、pCMV-tkでトランスフェクト後、100μg/ml GCVと24時間インキュベートしたLNCaP細胞におけるGCVリン酸化について分析した。
三リン酸化体として最も多く生成したGCV-TPが、トランスフェクトされた細胞内で強く検出された(図13B)のに対し、非トランスフェクト細胞では、GCVのリン酸化は検出されなかった(図13A)。
図13Bに示したこれらの知見は、PC-3細胞においても認められた。
Analysis of GCV metabolites in cells transfected with pCMV-tk
To confirm the generation of GCV metabolites, GCV phosphorylation was analyzed in LNCaP cells incubated with 100 μg / ml GCV for 24 hours after transfection with pCMV-tk.
GCV-TP produced most as a triphosphorylated substance was strongly detected in the transfected cells (FIG. 13B), whereas phosphorylation of GCV was not detected in the non-transfected cells (FIG. 13B). 13A).
These findings shown in FIG. 13B were also observed in PC-3 cells.

(11) In VitroでのHSV-tk遺伝子導入細胞の細胞毒性試験
LNCaPおよびPC-3細胞を、96穴プレートに1穴あたり1×104細胞の密度で播種し、トランスフェクション12時間前に10%血清添加葉酸不含RPMI培地中に置換した。
細胞には、以下のNP-F Nanoplexそれぞれをトランスフェクトした。
コントロールDNAとして0.2μg pGL3エンハンサー、
0.1μg pGL3エンハンサー(Promega社製)を加えた0.1μg pCMV-tk、
0.1μg pSV40-Cx43を加えた0.1μg pGL3エンハンサー、
0.1μg pSV40-Cx43を加えた0.1μg pCMV-tkを用いた。
(11) Cytotoxicity test of HSV-tk transgenic cells in vitro
LNCaP and PC-3 cells were seeded in 96-well plates at a density of 1 × 10 4 cells per well and replaced with 10% serum-added folate-free RPMI medium 12 hours before transfection.
Cells were transfected with each of the following NP-F Nanoplexes.
0.2 μg pGL3 enhancer as control DNA
0.1 μg pCMV-tk to which 0.1 μg pGL3 enhancer (Promega) was added,
0.1 μg pGL3 enhancer with 0.1 μg pSV40-Cx43 added,
0.1 μg pCMV-tk added with 0.1 μg pSV40-Cx43 was used.

12時間インキュベーションした後、培養培地を、いくつかのGCV 0.1〜1,000μg/ml濃度の培地と交換した。
GCV への暴露4日後、WST-8アッセイキット[同仁化学研究所(DOJINDO LABORATORIES)製]により生存細胞数を測定した。
After 12 hours of incubation, the culture medium was replaced with several GCV 0.1-1,000 μg / ml concentrations.
Four days after exposure to GCV, the number of viable cells was measured using a WST-8 assay kit [manufactured by DOJINDO LABORATORIES].

WST-8アッセイ法
1. マイクロプレート法
1) Standard BSA solutionを純水で順次1/2に希釈し、0〜5000μg/mlのBSA希釈溶液を調製する。
2) Buffer solution 180μlを各ウェルに加える。
3) 1)で調製した各濃度の検量線用BSA希釈溶液、またはサンプル20μlを各ウェルに加え混合する。検量線はn=3にすることが望ましい。
4) WST-8 solution 20μlを各ウェルに加えよく混合する。
5) プレートにアルミホイル等で遮光カバーし、37℃で1 時間インキュベートする。
6) プレートリーダーを使用して650nmの吸光度を測定する。
7) 各ウェルの吸光度からブランク(BSA: 0μg/ml)の吸光度を差し引く。
8) 横軸にBSAの濃度を取り、BSA希釈溶液の吸光度から検量線を作成する。
9) 検量線からサンプルのタンパク質濃度を算出する。
WST-8 assay
1. Microplate method
1) Dilute Standard BSA solution in half with pure water one by one, and prepare 0-5000μg / ml BSA diluted solution.
2) Add 180 μl Buffer solution to each well.
3) Add 20 μl of the calibration curve BSA dilution solution of each concentration prepared in 1) or sample to each well and mix. The calibration curve is preferably n = 3.
4) Add 20μl of WST-8 solution to each well and mix well.
5) Cover the plate with light-shielding aluminum foil and incubate at 37 ° C for 1 hour.
6) Measure absorbance at 650 nm using a plate reader.
7) Subtract the absorbance of the blank (BSA: 0 μg / ml) from the absorbance of each well.
8) Take the concentration of BSA on the horizontal axis and create a calibration curve from the absorbance of the diluted BSA solution.
9) Calculate the protein concentration of the sample from the calibration curve.

2. セル法 [吸光光度計を用いる場合]
1) マイクロプレート法と同様にStandard BSA solutionを純水で順次1/2に希釈し、0〜5000μg/mlのBSA希釈溶液を調製する。
2) Buffer solution 2.25mlを試験管に入れる。
3) 1)で調製した各濃度の検量線用BSA希釈溶液、またはサンプル50μlを加え、混合する。
4) 更にWST-8 solution 250μlを加え、よく混合する。
5) 試験管をアルミホイル等で遮光し37℃で1 時間インキュベートする。
6) 反応溶液を分光光度計用のセル(1cm×1cm)に移し替え、650nmの吸光度を測定する。
7) 測定された吸光度からブランク(BSA: 0μg/ml)の吸光度を差し引く。
8) 横軸にBSAの濃度を取り、BSA希釈溶液の吸光度から検量線を作成する。
9) 検量線からサンプルのタンパク質濃度を算出する。
2. Cell method [when using an absorptiometer]
1) As with the microplate method, standard BSA solution is diluted in half sequentially with pure water to prepare a 0-5000 μg / ml BSA diluted solution.
2) Add 2.25ml Buffer solution to the test tube.
3) Add the BSA diluted solution for the calibration curve of each concentration prepared in 1) or 50 μl of the sample and mix.
4) Add 250μl of WST-8 solution and mix well.
5) Incubate the tube at 37 ° C for 1 hour with light shielded aluminum foil.
6) Transfer the reaction solution to a spectrophotometer cell (1 cm × 1 cm) and measure the absorbance at 650 nm.
7) Subtract the absorbance of the blank (BSA: 0 μg / ml) from the measured absorbance.
8) Take the concentration of BSA on the horizontal axis and create a calibration curve from the absorbance of the diluted BSA solution.
9) Calculate the protein concentration of the sample from the calibration curve.

pCMV-tkおよびpSV40-Cx43により、一過性にトランスフェクトされた細胞のGCVに対する感受性
LNCaPおよびPC-3細胞を、それぞれ一過性に各種プラスミド(pCMV-tk, pSV40-Cx43およびその組み合わせ)のNP-F Nanoplexでトランスフェクトした。
GCV感受性をIC50値で比較した。
LNCaP細胞において、pCMV-tkをNP-Fでトランスフェクトされた細胞はコントロールと比べ有意に高いGCV感受性(85.6倍増加)を示し、pSV40-Cx43をトランスフェクトされた細胞は12.9倍増加だった。(図14A)
pCMV-tkおよびpSV40-Cx43を共にトランスフェクトされた細胞は、GCVに対する感受性が増加した。(コントロールと比べ101.8倍増加)
これらの結果は、pCMV-tkおよびpSV40-Cx43をそれぞれNP-Fでトランスフェクトされた細胞に対するGCVによる細胞毒性作用を示し、さらにpCMV-tkとpSV40-Cx43の共トランスフェクトされた細胞はバイスタンダー効果(bystander effect)によりGCVの作用が増強したことが考えられる。
PC-3細胞において、pCMV-tkをNP-Fでトランスフェクトされた細胞はコントロールと比べ有意なGCV感受性を示したが(図14B)、pSV40-Cx43をトランスフェクトされた細胞は示さなかった。
pCMV-tkとpSV40-Cx43をNP-Fで共にトランスフェクトされた細胞では、GCVへの感受性は高まらなかった。この結果は、pSV40-Cx43はPC-3細胞においてバイスタンダー効果を示さなかったことを表している。
Sensitivity of cells transiently transfected with pCMV-tk and pSV40-Cx43 to GCV
LNCaP and PC-3 cells were each transiently transfected with NP-F Nanoplex of various plasmids (pCMV-tk, pSV40-Cx43 and combinations thereof).
GCV sensitivity was compared with IC 50 values.
In LNCaP cells, cells transfected with pCMV-tk with NP-F showed significantly higher GCV sensitivity (85.6 fold increase) compared to controls, and cells transfected with pSV40-Cx43 increased 12.9 fold. (FIG. 14A)
Cells transfected with both pCMV-tk and pSV40-Cx43 had increased sensitivity to GCV. (101.8 times increase compared to control)
These results show the cytotoxic effect of GCV on cells transfected with pCMV-tk and pSV40-Cx43 with NP-F, respectively, and cells transfected with pCMV-tk and pSV40-Cx43 are It is thought that the action of GCV was enhanced by the effect (bystander effect).
In PC-3 cells, cells transfected with pCMV-tk with NP-F showed significant GCV sensitivity compared to the control (FIG. 14B), but cells transfected with pSV40-Cx43 did not.
Cells transfected with pCMV-tk and pSV40-Cx43 together with NP-F did not increase sensitivity to GCV. This result indicates that pSV40-Cx43 did not show a bystander effect in PC-3 cells.

(12) in vivoにおけるLNCaP癌細胞成長の評価
雄性BALB/c nu/nuマウス(8週齢、日本クレア社製)は、入手後から実験中にかけて、葉酸不含げっ歯類食(オリエンタル酵母製)で飼育した。
腫瘍の異種移植のため、60%再構成基底膜(Matrigel: Collaborative Research社製)を含むRPMI培地(50μl)中に懸濁した1×107個のLNCaP細胞を、マウス脇腹の皮下に植え付けた。
血清中のテストステロン濃度を維持するため、雄性マウスにオリーブ油に溶解したプロピオン酸テストステロン(0.5mg、和光純薬製)を一日おきに一度腹腔内投与した。
腫瘍容積は下式に従って算出した。(aおよびbは、それぞれ長径および短径を意味する。)
腫瘍容積 = 0.5×a×b2
移植癌の平均容積が60mm3に達した時点(day 0)で、マウスを以下の2群に分けた。
group I, コントロールDNAとしてpGL3-エンハンサー(10μg)
group II, 治療群としてpCMV-tk(5μg)とSV40-Cx43(5μg)の混合DNA
(12) Evaluation of LNCaP cancer cell growth in vivo Male BALB / c nu / nu mice (8 weeks old, manufactured by CLEA Japan, Inc.) were folic acid-free rodent diet (Oriental Yeast) ).
For tumor xenotransplantation, 1 × 10 7 LNCaP cells suspended in RPMI medium (50 μl) containing 60% reconstituted basement membrane (Matrigel: Collaborative Research) were implanted subcutaneously in the flank of mice. .
In order to maintain the testosterone concentration in serum, male mice were intraperitoneally administered testosterone propionate (0.5 mg, manufactured by Wako Pure Chemical Industries) once every other day dissolved in olive oil.
Tumor volume was calculated according to the following formula. (A and b mean a major axis and a minor axis, respectively.)
Tumor volume = 0.5 x a x b 2
When the average volume of transplanted cancer reached 60 mm 3 (day 0), the mice were divided into the following two groups.
group I, pGL3-enhancer (10 μg) as control DNA
group II, mixed DNA of pCMV-tk (5μg) and SV40-Cx43 (5μg) as treatment group

各群には6個の癌を用いた。
0, 3, 5および7日目に、10μgプラスミドDNAとナノ粒子NP-F(50μl)を用いてNanoplexを調製し、直接腫瘍内投与した。
Nanoplex投与後24および36時間目に、GCV 25mg/kgを腹腔内投与した。
腫瘍容積は治療開始後0, 3, 5, 7, 9および11日目に測定した。
結果は平均±標準誤差で示した。
以上の動物実験は、施設内動物保護・使用委員会の倫理許可を受けて行った。
Six cancers were used in each group.
On days 0, 3, 5 and 7, Nanoplex was prepared using 10 μg plasmid DNA and nanoparticulate NP-F (50 μl) and directly administered intratumorally.
At 24 and 36 hours after administration of Nanoplex, GCV 25 mg / kg was administered intraperitoneally.
Tumor volume was measured at 0, 3, 5, 7, 9 and 11 days after the start of treatment.
The results are shown as mean ± standard error.
The above animal experiments were conducted with the ethical permission of the Institutional Animal Care and Use Committee.

pCMV-tkとpSV40-Cx43からなるNP-F NanoplexがLNCaP細胞を用いたin vitro実験で最も効果的であったので、このNanoplexの腫瘍内直接投与による、in vivo抗腫瘍効果について検討した。(図15参照)
移植癌の平均容積が70mm3に達した段階で、マウスを2群に分け、0, 3, 5および7日目に腫瘍内投与した。
Nanoplex投与後24および36時間目にGCV(25mg/kg)を腹腔内投与した。
pCMV-tkとpSV40-Cx43からなるNP-F Nanoplexで処置されたマウスでは、腫瘍成長抑制が認められたが、コントロールのマウスでは認められなかった。
コントロールとしてのNanoplex処置マウスと、pCMV-tkとpSV40-Cx43からなるNP-F Nanoplex処置マウスの平均生存期間は、それぞれ21.5日および33日であった。
Since the NP-F Nanoplex consisting of pCMV-tk and pSV40-Cx43 was most effective in in vitro experiments using LNCaP cells, the in vivo antitumor effect of direct administration of Nanoplex into the tumor was examined. (See Figure 15)
When the average volume of transplanted cancer reached 70 mm 3 , the mice were divided into two groups and administered intratumorally on days 0, 3, 5, and 7.
GCV (25 mg / kg) was intraperitoneally administered 24 and 36 hours after the administration of Nanoplex.
Tumor growth suppression was observed in mice treated with NP-F Nanoplex consisting of pCMV-tk and pSV40-Cx43, but not in control mice.
The mean survival times of Nanoplex-treated mice as controls and NP-F Nanoplex-treated mice consisting of pCMV-tk and pSV40-Cx43 were 21.5 days and 33 days, respectively.

(13) 統計解析
データの統計的有意差は、スチューデントt検定により評価した。
P値0.05以下の場合を有意とした。
(13) Statistical significance of statistical analysis data was evaluated by Student's t test.
The case where the P value was 0.05 or less was considered significant.

実施例9 細胞毒性試験
方法
評価サンプルを以下の通り調製した。なお細胞毒性の比較対照としてリポフェクタミン2000(Invitrogen社製)を用いた。
(1) Normal (無投与)
(2) NP-2FT
(3) SSD (2.0μmol/l Single Strand Decoy [CCTTGAAGGGATTTCCCTCC]/ NP-2FT)
(4) D0.1 (0.1μmol/l Double Strand NF-κB Decoy / NP-2FT)
(5) D1.0 (1.0μmol/l Double Strand NF-κB Decoy / NP-2FT)
(6) リポフェクタミン2000 (Lipofectamine 2000)
Example 9 Cytotoxicity test Method Evaluation samples were prepared as follows. Lipofectamine 2000 (manufactured by Invitrogen) was used as a control for cytotoxicity.
(1) Normal (no administration)
(2) NP-2FT
(3) SSD (2.0μmol / l Single Strand Decoy [CCTTGAAGGGATTTCCCTCC] / NP-2FT)
(4) D0.1 (0.1μmol / l Double Strand NF-κB Decoy / NP-2FT)
(5) D1.0 (1.0μmol / l Double Strand NF-κB Decoy / NP-2FT)
(6) Lipofectamine 2000

マウス・マクロファージ RAW264.7を24穴プレートに播種した(4.0×104 細胞/well)。24時間培養した後、NP-2FTに封入した各オリゴヌクレオチドを5時間で導入した。その後ウシ胎児血清(FBS)を加えた。オリゴヌクレオチド導入24時間後に、WST-1アッセイを行い、細胞毒性を評価した。 Mouse macrophage RAW264.7 was seeded in a 24-well plate (4.0 × 10 4 cells / well). After culturing for 24 hours, each oligonucleotide encapsulated in NP-2FT was introduced in 5 hours. Then fetal bovine serum (FBS) was added. 24 hours after oligonucleotide introduction, WST-1 assay was performed to evaluate cytotoxicity.

マクロファージにオリゴヌクレオチド導入
↓5時間
FBS添加
↓19時間
WST-1アッセイ
Oligonucleotide introduction into macrophages ↓ 5 hours
FBS addition ↓ 19 hours
WST-1 assay

なおマウス・マクロファージ RAW264.7は、例えばATCC(P. O. Box 1549, Manassas, VA 20108, USA)や、IST Biotechnology Department (10 I-16132 Genova, Italia)を通し入手することができる。   Mouse macrophage RAW264.7 can be obtained through, for example, ATCC (P.O. Box 1549, Manassas, VA 20108, USA) or IST Biotechnology Department (10 I-16132 Genova, Italia).

ATCC Number: TIB-71
http://www.atcc.org/SearchCatalogs/longview.cfm?view=ce,6290175,TIB-71&text=RAW%20%26%20264%2E7&max=20
ATCC Number: TIB-71
http://www.atcc.org/SearchCatalogs/longview.cfm?view=ce,6290175,TIB-71&text=RAW%20%26%20264%2E7&max=20

ECACC 91062702
http://www.biotech.ist.unige.it/cldb/cl4110.html
ECACC 91062702
http://www.biotech.ist.unige.it/cldb/cl4110.html

WST-1アッセイ法
1) 細胞培養を行い、1評価サンプルを3穴にトランスフェクトする。
2) 細胞溶解の30-120分前、培地に10% WST-1細胞増殖測定試薬を加える。
3) WST-1の変換を直接あるいは分注して、ELISAリーダーで定量化する。
4) 試薬/培地を捨て、レポーターアッセイのために細胞を溶解する。
5) WST-1アッセイの吸光度に従い、レポーターアッセイの結果を標準化する。
6) WST-1の吸光度は細胞数の結果と同値である。
7) (1) Normal (無投与)群の吸光度を100%としたときの、各群の平均および標準偏差を計算した。
WST-1 assay
1) Perform cell culture and transfect 1 sample into 3 wells.
2) Add 10% WST-1 cell proliferation measurement reagent to the medium 30-120 minutes before cell lysis.
3) Convert WST-1 conversion directly or aliquot and quantify with ELISA reader.
4) Discard reagent / medium and lyse cells for reporter assay.
5) Standardize the reporter assay results according to the absorbance of the WST-1 assay.
6) The absorbance of WST-1 is equivalent to the cell count result.
7) The average and standard deviation of each group when the absorbance of the (1) Normal (no administration) group was 100% were calculated.

結果を下表に示す。(単位;%、図16参照)
---------------------------------------
群 平均 標準偏差
---------------------------------------
(1) Normal (無投与) 100.00 0.00
(2) NP-2FT 103.00 5.99
(3) SSD 99.35 5.75
(4) D0.1 90.83 3.30
(5) D1.0 96.98 2.69
(6) リポフェクタミン 57.96 0.58
---------------------------------------
遺伝子導入用カチオン性脂質として多用されるリポフェクタミンは、細胞毒性を有することが知られているが、本発明にかかるナノ粒子製剤は細胞毒性を有しないことが、上記結果より明らかである。
The results are shown in the table below. (Unit:%, see Fig. 16)
---------------------------------------
Group mean standard deviation
---------------------------------------
(1) Normal (no administration) 100.00 0.00
(2) NP-2FT 103.00 5.99
(3) SSD 99.35 5.75
(4) D0.1 90.83 3.30
(5) D1.0 96.98 2.69
(6) Lipofectamine 57.96 0.58
---------------------------------------
Lipofectamine, which is frequently used as a cationic lipid for gene transfer, is known to have cytotoxicity, but it is clear from the above results that the nanoparticle preparation according to the present invention does not have cytotoxicity.

実施例10 NF-κB核移行阻害試験
方法
評価サンプルを以下の通り調製した。
(7) Normal (無投与)
(8) SSD (2.0μmol/l Single Strand Decoy [CCTTGAAGGGATTTCCCTCC]/ NP-2FT)
(9) D0.01 (0.01μmol/l Double Strand NF-κB Decoy / NP-2FT)
(10) D0.03 (0.03μmol/l Double Strand NF-κB Decoy / NP-2FT)
(11) D0.1 (0.1μmol/l Double Strand NF-κB Decoy / NP-2FT)
(12) D1.0 (1.0μmol/l Double Strand NF-κB Decoy / NP-2FT)
Example 10 NF- [kappa] B nuclear translocation inhibition test Method Evaluation samples were prepared as follows.
(7) Normal (no administration)
(8) SSD (2.0μmol / l Single Strand Decoy [CCTTGAAGGGATTTCCCTCC] / NP-2FT)
(9) D0.01 (0.01μmol / l Double Strand NF-κB Decoy / NP-2FT)
(10) D0.03 (0.03μmol / l Double Strand NF-κB Decoy / NP-2FT)
(11) D0.1 (0.1μmol / l Double Strand NF-κB Decoy / NP-2FT)
(12) D1.0 (1.0μmol / l Double Strand NF-κB Decoy / NP-2FT)

マウス・マクロファージ RAW264.7を6穴プレートに播種した(6.0×105 細胞/well)。24時間培養した後、各サンプルを5時間で導入した。その後LPS(lipopolysaccharide, 100ng/ml)を加え、1時間刺激した。核抽出液を調製し、核内NF-κBタンパクをELISA法により測定した。SSD投与群のタンパク量を100%としたときの、各群の平均および標準偏差を計算した。 Mouse macrophage RAW264.7 was seeded in a 6-well plate (6.0 × 10 5 cells / well). After culturing for 24 hours, each sample was introduced in 5 hours. Thereafter, LPS (lipopolysaccharide, 100 ng / ml) was added and the mixture was stimulated for 1 hour. A nuclear extract was prepared, and nuclear NF-κB protein was measured by ELISA. The average and standard deviation of each group when the amount of protein in the SSD administration group was 100% were calculated.

マクロファージに各サンプル導入
↓5時間
LPS刺激
↓1時間
核抽出液調製、核内NF-κBタンパク量測定
Each sample is introduced into macrophages ↓ 5 hours
LPS stimulation ↓ 1 hour Nuclear extract preparation, nuclear NF-κB protein measurement

結果を下表に示す。(単位;%、図17参照)
---------------------------------------
群 平均 標準偏差
---------------------------------------
(7) Normal (無投与) 30.41 8.38
(8) SSD 100.00 0.00
(9) D0.01 100.87 5.79
(10) D0.03 53.20 2.42
(11) D0.1 39.89 6.60
(12) D1.0 5.49 1.30
---------------------------------------
上記結果から、本発明にかかるナノ粒子製剤が有する優れたNF-κB核移行阻害作用が明らかである。
The results are shown in the table below. (Unit:%, see Fig. 17)
---------------------------------------
Group mean standard deviation
---------------------------------------
(7) Normal (no administration) 30.41 8.38
(8) SSD 100.00 0.00
(9) D0.01 100.87 5.79
(10) D0.03 53.20 2.42
(11) D0.1 39.89 6.60
(12) D1.0 5.49 1.30
---------------------------------------
From the above results, the excellent NF-κB nuclear translocation inhibitory action of the nanoparticle preparation according to the present invention is clear.

本発明により、核酸医薬を標的特異的に細胞内送達するための製剤、特に核酸医薬を包含する安定なナノ粒子製剤が提供される。   The present invention provides a preparation for target-specific intracellular delivery of a nucleic acid drug, in particular, a stable nanoparticle preparation including the nucleic acid drug.

Nanoplexにおける電荷比とルシフェラーゼ活性の関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the charge ratio and luciferase activity in Nanoplex. 葉酸修飾ナノ粒子のKB細胞による経時的な取り込み量の変化を、タンパク濃度(mg/ml)当たりの蛍光で示したグラフである。It is the graph which showed the change with time of the uptake | capture amount by the KB cell of the folic acid modification nanoparticle by the fluorescence per protein concentration (mg / ml). 1mM葉酸存在培地において、タンパク濃度(mg/ml)当たりの蛍光を比較したグラフである。It is the graph which compared the fluorescence per protein concentration (mg / ml) in a 1 mM folic acid presence culture medium. DiI標識NP-1FT をKB細胞に投与後固定し、共焦点レーザー顕微鏡検査で可視化した写真である。This is a photograph of DiI-labeled NP-1FT fixed after administration to KB cells and visualized by confocal laser microscopy. 10%血清存在下、KB細胞へのナノ粒子6種類の遺伝子導入効率について、ルシフェラーゼ活性で比較したグラフである。It is the graph which compared with the luciferase activity about the gene transfer efficiency of six types of nanoparticles to KB cells in the presence of 10% serum. 10%血清存在下、LNCaP細胞へのナノ粒子6種類の遺伝子導入効率について、ルシフェラーゼ活性で比較したグラフである。It is the graph which compared with the luciferase activity about the gene transfer efficiency of six types of nanoparticles to LNCaP cells in the presence of 10% serum. 葉酸受容体とPSMAの発現についてRT-PCR法で評価した際の電気泳動写真である。It is the electrophoresis photograph when the expression of a folate receptor and PSMA was evaluated by RT-PCR method. 葉酸修飾ナノ粒子のKB細胞への取り込み効率(in vitro)を、ルシフェラーゼ活性により比較したグラフである。It is the graph which compared the uptake | capture efficiency (in vitro) of the folic acid modification nanoparticle to KB cell by luciferase activity. 葉酸修飾ナノ粒子と市販遺伝子導入試薬のKB細胞への取り込み効率(in vivo)を、ルシフェラーゼ活性により比較したグラフである。It is the graph which compared the uptake | capture efficiency (in vivo) of a folate modification nanoparticle and a commercially available gene transfer reagent to KB cell by luciferase activity. 濃度が異なる葉酸修飾ナノ粒子の遺伝子導入効率を、LNCaPおよびPC-3細胞において、ルシフェラーゼ活性により比較したグラフである。(A; LNCaP細胞、B; PC-3細胞)It is the graph which compared the gene transfer efficiency of the folic acid modification nanoparticle from which density | concentration differs in LNCaP and PC-3 cell by luciferase activity. (A; LNCaP cell, B; PC-3 cell) A; 葉酸修飾ナノ粒子と市販遺伝子導入試薬の遺伝子導入効率を、5種類の培養細胞系において、ルシフェラーゼ活性で比較したグラフである。B;培養細胞における葉酸受容体、葉酸トランスポーター(RFC)およびβ-アクチンの発現を、RT-PCR法により調べた結果である。A: A graph comparing the gene transfer efficiency of folic acid-modified nanoparticles and a commercially available gene transfer reagent in terms of luciferase activity in five types of cultured cell systems. B: The results of examining the expression of folate receptor, folate transporter (RFC) and β-actin in cultured cells by RT-PCR. A、B; FITC-f-BSAの細胞内取り込みを共焦点顕微鏡で観察した結果である。C、D; 1mM葉酸存在下で、FITC-f-BSAの細胞内取り込みを共焦点顕微鏡で観察した結果である。E、F; ヒト悪性腫瘍における葉酸受容体発現を、免疫組織化学染色により観察した結果である。A, B: It is the result of having observed the intracellular uptake | capture of FITC-f-BSA with the confocal microscope. C, D: The results of observation of FITC-f-BSA intracellular uptake with a confocal microscope in the presence of 1 mM folic acid. E, F; Folic acid receptor expression in human malignant tumors is a result of observation by immunohistochemical staining. 葉酸修飾ナノ粒子の、LNCaPおよびPC-3細胞への遺伝子導入効果について、共焦点顕微鏡により観察した結果である。(図12A;LNCaP細胞、図12B;PC-3細胞)LNCaP細胞への遺伝子導入後、蛍光色素DiI標識NP-F、およびFITC-ODNの局在について検討した結果である。(図12C;遺伝子導入3時間後、図12D;同24時間後)LNCaP細胞に遺伝子導入した後のFITC強度の経時変化を、フローサイトメトリーで観察した結果である。(図12E)It is the result of having observed with the confocal microscope about the gene transfer effect to the LNCaP and PC-3 cell of a folate modification nanoparticle. (FIG. 12A; LNCaP cell, FIG. 12B; PC-3 cell) FIG. 12 shows the results of examining the localization of fluorescent dyes DiI-labeled NP-F and FITC-ODN after gene introduction into LNCaP cells. (FIG. 12C; 3 hours after gene introduction, FIG. 12D; 24 hours after) The results of time-dependent changes in FITC intensity after gene introduction into LNCaP cells were observed by flow cytometry. (Figure 12E) 遺伝子導入しなかったLNCaP細胞における、GCVリン酸化について分析したHPLCチャートである。(図13A)pCMV-tk遺伝子導入したLNCaP細胞における、GCVリン酸化について分析したHPLCチャートである。(図13B)It is the HPLC chart which analyzed about GCV phosphorylation in the LNCaP cell which was not gene-transferred. FIG. 13A is an HPLC chart analyzing GCV phosphorylation in LNCaP cells transfected with pCMV-tk gene. (Fig. 13B) LNCaP細胞において、各種プラスミドを遺伝子導入した際のGCV感受性を比較したグラフである。(図14A) PC-3細胞において、各種プラスミドを遺伝子導入した際のGCV感受性を比較したグラフである。(図14B)It is the graph which compared the GCV sensitivity at the time of gene-transferring various plasmids in a LNCaP cell. FIG. 14A is a graph comparing GCV sensitivity when various plasmids are introduced into PC-3 cells. (Fig. 14B) LNCaP腫瘍内に、葉酸修飾ナノ粒子で癌抑制遺伝子を直接導入した際の、移植癌の平均容積の経時変化を示したグラフである。It is the graph which showed the time-dependent change of the average volume of the transplanted cancer when a tumor suppressor gene was directly introduce | transduced into the LNCaP tumor by the folate modification nanoparticle. 葉酸修飾ナノ粒子とリポフェクタミンの、細胞毒性を比較したグラフである。It is the graph which compared the cytotoxicity of a folic acid modification nanoparticle and Lipofectamine. NF-κBデコイを包含する葉酸修飾ナノ粒子による、NF-κB核移行阻害作用を比較したグラフである。It is the graph which compared the NF- (kappa) B nuclear transfer inhibitory effect by the folic acid modification nanoparticle containing NF- (kappa) B decoy.

Claims (28)

核酸医薬を標的特異的に細胞内送達するための製剤であって、核酸医薬が[3β-N-(N',N'-ジメチルアミノエタン)カルバモイル]コレステロール(DC-Chol)、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート80(ツイン80)および葉酸−ポリエチレングリコール−ジステアロイルフォスファチジルエタノールアミン(folate-PEG-DSPE)からなる組成物に包含されていることを特徴とする安定化製剤。 A preparation for delivering a nucleic acid drug in a target-specific manner, wherein the nucleic acid drug is [3β-N- (N ′, N′-dimethylaminoethane) carbamoyl] cholesterol (DC-Chol), polyoxyethylene sorbitan A stabilized preparation comprising a composition comprising monooleate 80 (twin 80) and folic acid-polyethylene glycol-distearoylphosphatidylethanolamine (folate-PEG-DSPE). 製剤中DC-Chol構成比が80〜98モル%、ツイン80が1〜10モル%、folate-PEG-DSPEが0.1〜10モル%の範囲内であることを特徴とする、請求項1記載の安定化製剤。 The composition of DC-Chol in the preparation is in the range of 80 to 98 mol%, twin 80 is in the range of 1 to 10 mol%, and folate-PEG-DSPE is in the range of 0.1 to 10 mol%. Stabilized formulation. 製剤中DC-Chol構成比が88〜96モル%、ツイン80が3〜7モル%、folate-PEG-DSPEが0.5〜5モル%の範囲内であることを特徴とする、請求項1または2記載の安定化製剤。 The composition of DC-Chol in the preparation is 88 to 96 mol%, twin 80 is 3 to 7 mol%, and folate-PEG-DSPE is in the range of 0.5 to 5 mol%. The stabilized formulation as described. 製剤中DC-Chol構成比が93〜94モル%、ツイン80が4〜6モル%、folate-PEG-DSPEが1〜2モル%である、請求項1ないし3記載の安定化製剤。 The stabilized preparation according to claims 1 to 3, wherein the composition ratio of DC-Chol in the preparation is 93 to 94 mol%, twin 80 is 4 to 6 mol%, and folate-PEG-DSPE is 1 to 2 mol%. ポリエチレングリコール(PEG)が、平均分子量1,000〜5,000であることを特徴とする、請求項1ないし4記載の安定化製剤。 5. The stabilized preparation according to claim 1, wherein polyethylene glycol (PEG) has an average molecular weight of 1,000 to 5,000. PEGが、平均分子量2,000であることを特徴とする、請求項1ないし5記載の安定化製剤。 6. The stabilized preparation according to claim 1, wherein PEG has an average molecular weight of 2,000. 製剤が、脂質二重膜により内部に水が封入されたリポソームではなく、内部に水を含まないナノ粒子であることを特徴とする、請求項1ないし6記載の安定化製剤。 The stabilized preparation according to any one of claims 1 to 6, wherein the preparation is not a liposome in which water is encapsulated by a lipid bilayer, but is a nanoparticle not containing water. 製剤が、粒子径50〜1000nmのナノ粒子であることを特徴とする、請求項7記載の安定化製剤。 The stabilized preparation according to claim 7, wherein the preparation is nanoparticles having a particle diameter of 50 to 1000 nm. 製剤が、粒子径60〜800nmのナノ粒子であることを特徴とする、請求項7または8記載の安定化製剤。 The stabilized preparation according to claim 7 or 8, wherein the preparation is nanoparticles having a particle diameter of 60 to 800 nm. 核酸医薬を0.01〜10重量%含む、請求項1ないし9記載の安定化製剤。 10. The stabilized preparation according to claim 1, comprising 0.01 to 10% by weight of a nucleic acid drug. 核酸医薬を0.1〜5重量%含む、請求項1ないし10記載の安定化製剤。 The stabilized preparation according to claim 1, comprising 0.1 to 5% by weight of a nucleic acid drug. 核酸医薬が遺伝子またはその類似体である、請求項1ないし11記載の安定化製剤。 12. The stabilized preparation according to claim 1, wherein the nucleic acid drug is a gene or an analog thereof. 核酸医薬が遺伝子である、請求項1ないし12記載の安定化製剤。 The stabilized preparation according to claim 1, wherein the nucleic acid drug is a gene. 核酸医薬が癌抑制遺伝子である、請求項1ないし13記載の安定化製剤。 14. The stabilized preparation according to claim 1, wherein the nucleic acid drug is a tumor suppressor gene. 遺伝子の類似体がポリヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドである、請求項1ないし12記載の安定化製剤。 The stabilized preparation according to claim 1, wherein the analog of the gene is a polynucleotide or an oligonucleotide. オリゴヌクレオチドがデコイ(おとり分子)、アンチセンス、リボザイム、アプタマーまたはsiRNAである、請求項1ないし15記載の安定化製剤。 16. The stabilized preparation according to claim 1, wherein the oligonucleotide is a decoy (decoy molecule), antisense, ribozyme, aptamer or siRNA. デコイが転写調節因子の結合部位への結合を阻害する作用を有する、請求項1ないし16記載の安定化製剤。 The stabilized preparation according to any one of claims 1 to 16, wherein the decoy has an action of inhibiting the binding of a transcriptional regulatory factor to the binding site. デコイがNF-κB、STAT-1、STAT-2、STAT-3、STAT-4、STAT-5、STAT-6、GATA-3、AP-1、E2F、EtsまたはCREのデコイオリゴヌクレオチドである、請求項1ないし17記載の安定化製剤。 The decoy is a decoy oligonucleotide of NF-κB, STAT-1, STAT-2, STAT-3, STAT-4, STAT-5, STAT-6, GATA-3, AP-1, E2F, Ets or CRE Item 18. A stabilized preparation according to Item 1 to 17. デコイがNF-κBデコイオリゴヌクレオチドである、請求項1ないし18記載の安定化製剤。 The stabilized preparation according to any one of claims 1 to 18, wherein the decoy is an NF-κB decoy oligonucleotide. デコイが配列番号1で表されるNF-κBデコイオリゴヌクレオチドである、請求項1ないし19記載の安定化製剤。 20. The stabilized preparation according to claim 1, wherein the decoy is an NF-κB decoy oligonucleotide represented by SEQ ID NO: 1. 細胞が皮膚細胞である、請求項1ないし20記載の経皮送達用安定化製剤。 21. The stabilized preparation for transdermal delivery according to claim 1, wherein the cells are skin cells. 細胞が滑膜細胞またはマクロファージである、請求項1ないし20記載の膝関節内投与用安定化製剤。 21. The stabilized preparation for intra-knee joint administration according to claim 1, wherein the cells are synovial cells or macrophages. 細胞が癌細胞、マクロファージ、肝細胞または腎細胞である、請求項1ないし20記載の静脈注射用安定化製剤。 21. The stabilized preparation for intravenous injection according to claim 1, wherein the cells are cancer cells, macrophages, hepatocytes or kidney cells. 細胞が癌細胞である、請求項1ないし20記載の癌内投与用安定化製剤。 21. The stabilized preparation for intra-cancer administration according to claim 1, wherein the cell is a cancer cell. ガン細胞が、扁平上皮癌、前立腺癌、子宮頸癌、子宮内膜癌、卵巣癌、脳腫瘍、肝癌、肺癌、乳癌、腎臓癌、胃癌、食道癌、大腸癌、膵臓癌、皮膚癌、咽頭癌、上咽頭癌から選ばれた一種である、請求項23または24記載の安定化製剤。 Cancer cells are squamous cell carcinoma, prostate cancer, cervical cancer, endometrial cancer, ovarian cancer, brain cancer, liver cancer, lung cancer, breast cancer, kidney cancer, gastric cancer, esophageal cancer, colon cancer, pancreatic cancer, skin cancer, pharyngeal cancer The stabilized preparation according to claim 23 or 24, which is a kind selected from nasopharyngeal cancer. NF-κBデコイオリゴヌクレオチドを皮膚細胞内送達するための経皮製剤であって、NF-κBデコイオリゴヌクレオチドがDC-Chol、ツイン80およびfolate-PEG-DSPEからなるナノ粒子に包含されていることを特徴とする安定化製剤。 A transdermal preparation for intradermal delivery of NF-κB decoy oligonucleotides, characterized in that NF-κB decoy oligonucleotides are included in nanoparticles composed of DC-Chol, Twin 80 and folate-PEG-DSPE Stabilized preparation. 炎症性皮膚疾患を治療するための、請求項26記載の安定化製剤の使用。 27. Use of the stabilized formulation of claim 26 for treating inflammatory skin diseases. 炎症性皮膚疾患がアトピー性皮膚炎、接触性皮膚炎、光過敏性皮膚炎、手と足の慢性皮膚炎、脂漏性皮膚炎、貨幣状皮膚炎、全身性剥脱性皮膚炎、うっ血性皮膚炎、局所性擦過皮膚炎、薬物性皮膚炎または乾癬である、請求項27記載の安定化製剤の使用。 Inflammatory skin diseases are atopic dermatitis, contact dermatitis, photosensitivity dermatitis, chronic hand and foot dermatitis, seborrheic dermatitis, monetary dermatitis, generalized exfoliative dermatitis, congestive skin 28. Use of the stabilized formulation according to claim 27, which is inflammation, topical abrasion dermatitis, drug dermatitis or psoriasis.
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