Gif University: Repository / 岐阜薬大学術リポジトリ

Increased frequency of clindamycin‐resistant Cutibacterium acnes strains isolated from Japanese patients with acne vulgaris caused by the prevalence of exogenous resistance genes

l-Type amino acid transporter 1 in hypothalamic neurons in mice maintains energy and bone homeostasis

Evaluation of Toxoplasma gondii IgG avidity assays through a comparison of IgM serostatus

Methylmercury Decreases AMPA Receptor Subunit GluA2 Levels in Cultured Rat Cortical Neurons.

3-Nitropropionic Acid Enhances Ferroptotic Cell Death via NOX2-Mediated ROS Generation in STHdhQ111 Striatal Cells Carrying Mutant Huntingtin.

Signal Detection Study Focusing on Differences in the Drug Delivery System of Oral 5-Aminosalicylate for Inflammatory Bowel Disease Using the Japanese Pharmacovigilance Database

岐阜薬科大学博士（薬科学）2023年度doctoral thesi

佐藤 祐一

博士論文要旨 
インクジェット技術を応用したポリ乳酸・グリコール酸徐放製剤 
の調製と評価に関する研究 
佐藤 祐一 
 
長期徐放性の注射製剤は、１回の投与で長期間の薬物血中濃度の維持と持続的な効
果が得られることで、患者負担の軽減や、服薬コンプライアンスが向上し、より確実
な治療効果が期待できる。現在、長期徐放製剤で主流であるポリ乳酸・グリコール酸
（PLGA）マイクロスフェア製剤の調製には、W/O/W 法など水相を用いるため、水溶性
薬物を製剤化する際には、薬物が水相への抜け出すことによる薬物封入効率の低下と
溶出初期にマイクロスフェア表面から薬物が溶け出す初期バーストが課題であった。 
これらの課題を克服するために、本研究では、インクジェット技術を応用した微小
液滴乾燥（FDD）技術を用いた。インクジェットヘッドより液滴を噴霧することにより
整った粒子を得ることができるため、従来のスプレードライ法で認められている粒子
の不均一性における課題を解決できる可能性がある。本研究では、FDD 技術を用いた
PLGA徐放製剤の調製を行い、水溶性薬物をモデル薬物として用い、封入効率，初期バ
ーストの抑制，製剤の溶出挙動の検討を行った。 
 
1. FDD 技術による水溶性薬物の長期徐放製剤の調製 
モデル薬物に TRITC-dextran，アセトアミノフェン, アルブミンを使用し、賦形剤と
して PLGA を用いた製剤化の検討を行い、約 20 µm のマイクロスフェアを調整するこ
とに成功した。マイクロスフェアは、粒度分布の狭い中実の粒子であり、水溶性薬物
の粒子内への高い封入効率が確認された。本技術は、水溶性薬物の封入効率を改善す
ることが可能である為、長期徐放性製剤の調製に適した技術であることを示した。 
 
2. PLGA徐放製剤 初期バーストの解析と制御 
水溶性モデル薬物を封入した PLGA 粒子の調製において、乾燥気流の露点温度と液滴
の湿球温度の差によって液滴の表層付近の水分濃度が変化し、得られる粒子の初期バ
ーストに大きく影響することが判った。また、液滴の乾燥速度は、液滴内の粘度とそ
れに伴う薬物の移動に影響を与え、乾燥速度の増加と共に初期バーストが減少するこ
とが確認された。これらの結果により、乾燥気流の条件によって乾燥速度を調整し初
期バーストを制御できる可能性が示唆された。また、基材となる PLGA や水溶性薬物
の種類によって初期バーストが変化することを確認した。PLGA の物性や噴射液滴表
面に存在する水分への薬物分配によって初期バーストが変化することが示唆された。 
 
3. PLGA徐放製剤の長期溶出とメカニズム 
TRITC-dextran，アルブミンを用いた PLGA製剤を用いた試験を行い、それらが同じ分
解挙動であることを確認した。TRITC-dextran製剤の溶出は、PLGA製剤の分解挙動と
一致したことから PLGA 分解律速であることが判った。また、アルブミン製剤の溶出
では、PLGA水和膨潤に伴うと推定される 0次速度の溶出挙動が確認された。FDD技術
による整った粒子径は、PLGA 粒子の分解ばらつきとそれに伴う溶出のばらつき抑制
が期待できると考えられる。また、PLGA水和膨潤においても整った粒子径の影響で膨
潤部分の拡散速度のばらつきが抑制され 0 次速度の溶出につながったと推察される。 
  
以上の結果から、FDD 技術により調製された均一性の高い製剤は、高い封入効率と乾
燥条件の制御による初期バーストの抑制、溶出時の薬物放出のばらつき抑制に期待が
でき、長期徐放製剤における課題改善に貢献できる可能性がある。これらの研究成果
は、今後期待されるバイオ医薬品をはじめとした新たなモダリティの長期徐放製剤の
製剤技術として活用されることが期待される。 
 
 
論文審査結果の要旨 
 
氏名（本籍） 佐藤 祐一 （神奈川県） 
学位の種類 博士（薬科学） 
学位記番号 甲 第４９号 
学位授与年月日 令和５年９月２８日 
学位授与の条件 学位規則第４条第１項該当者 
学位論文の題名 
インクジェット技術を応用したポリ乳酸・グリコール酸徐放製剤
の調整と評価に関する研究 
論文審査委員 
（主査） 近藤 伸一 
（副査） 北市 清幸 
（副査） 田原 耕平 
 
本研究では、インクジェット技術を応用した微小液滴乾燥（FDD）技術を用いたポ
リ乳酸・ポリグリコール酸（PLGA）マイクロスフィア徐放製剤の調製を行い、水溶
性モデル薬物を用い封入効率、溶出初期バーストの抑制、製剤の溶出挙動について検
討を行った。マイクロスフィアは粒度分布の狭い中実の粒子であり、水溶性薬物の粒
子内への高い封入効率が確認された。また、マイクロスフィア乾燥条件による初期バ
ーストの影響について評価したところ、初期バーストの抑制には乾燥気流露点と湿球
温度との差を小さくし、乾燥速度を速くすることが有効であることを明らかにした。
さらに、基材となる PLGAの分子量および水溶性薬物の種類が初期バーストに影響を
与えることを見出した。水溶性薬物である TRITC-dextran、アルブミンを用いた
PLGA 徐放製剤を用いて長期溶出試験および PLGA の分解挙動について検討したと
ころ、TRITC-dextran では PLGA の分解反応が律速であることを明らかにし、アル
ブミンでは PLGA水和膨潤に伴うと推定される０次放出であることを明らかにした。 
 以上の知見より、FDD技術により調製された均一性の高い製剤は長期徐放製剤にお
ける課題改善に貢献できる可能性を示し、今後の医薬品開発への貢献が期待されるこ
とより、博士（薬科学）の論文として価値あるものと認める。 
 


Japanese

インクジェット技術を応用したポリ乳酸・グリコール酸徐放製剤の調製と評価に関する研究

白斑治療におけるJAK阻害薬

エレクトロスピニング法によるナノファイバーの 医薬品応用

岐阜薬科大学博士（薬科学）2022年度doctoral thesi

平岩 茉奈美

博 士 論 文 要 旨 
 
グリオーマ幹細胞における 
SMURF2 の機能解明に関する研究 
 
平岩 茉奈美 
 
SMAD specific E3 ubiquitin protein ligase 2（SMURF2）は、E3ユビキチンリガーゼの
一種であり、リン酸化をはじめとする翻訳後修飾により活性を制御されている。
SMURF2 は生体機能の維持や、がんの病態形成に関与する Transforming growth factor-
β（TGF-β）シグナルを厳密に制御する。さらに、SMURF2 は、一部のがんの悪性化や
病態形成の促進に寄与する一方、腫瘍の自然発生を抑制することが知られている。し
かしながら、がんでの SMURF2 の変異や欠損はほとんど認められないことから、
SMURF2 による、がんの病態制御に関する詳細なメカニズムは明らかとなっていない。 
膠芽腫（Glioblastoma; GBM）は、最も悪性度が高く予後不良な原発性脳腫瘍である。
腫瘍の可及的摘出や放射線療法、化学療法を併用した集学的治療によっても著明な予
後の改善は認められておらず、根本的な治療法の開発が望まれている。近年、グリオ
ーマ幹細胞（Glioma stem cells; GSCs）が、GBM の病態形成や治療抵抗性、急速な再
発に寄与することが報告されている。したがって、GSCs を標的とした治療法の開発
は、GBM の根治を実現可能にすることが示唆される。 
過去の報告から、TGF-β シグナルは、SMAD-Sex determining region Y-box（SOX）4-
SOX2 経路などを介し、GSCs の機能調節と GBM の病態形成に寄与することが知られ
ている。そこで本研究では、患者由来 GSCs 及び GBM モデルマウス、グリオーマ患
者の解析データや病理検体を用いた解析により、「GSCs の幹細胞性維持機構・腫瘍形
成能」と「GBM の病態形成・悪性化」における SMURF2 の役割を検討した。 
はじめに、SMURF2 をノックダウンしたところ、GSCs の自己複製能や腫瘍形成能、
浸潤能が増強し、幹細胞マーカー（SOX2、SOX4、NESTIN、Leukemia inhibitory factor
（LIF））のタンパク質発現レベルが上昇した。加えて、GBM モデルマウスの生存期
間が短縮し、腫瘍の増大が認められた。すなわち、SMURF2 は、GSCs の幹細胞性を
負に制御し、GSCs の細胞機能や GBM の病態形成を抑制することが示された。 
我々は、SMURF2 の 249 番目のスレオニン（SMURF2Thr249）のリン酸化が、間葉系
幹細胞の幹細胞性維持に寄与することを示している。公共データベースから入手した
解析データや病理検体を用いた解析より、グリオーマ腫瘍組織では、SMURF2 の
mRNA及びタンパク質発現レベルに変化は認められなかった一方、SMURF2Thr249のリ
ン酸化レベルが低下していた。加えて、SMURF2Thr249のリン酸化レベルは、分化した
ヒトグリオーマ細胞と比較し、GSCs で顕著に低下していた。したがって、GSCs にお
いても、SMURF2Thr249のリン酸化が重要な翻訳後修飾であることが示された。 
続いて、レンチウイルスベクターにより、GSCs に SMURF2Thr249リン酸化不活性化体を
導入したところ、GSCs 及び GBM モデルマウスで SMURF2ノックダウンによる表現
型を再現した。さらに、SMURF2Thr249のリン酸化により活性化した SMURF2 は、プロ
テアソームを介し、TGF-β receptor（TGFBR）タンパク質を分解することが示された。
最後に、SMURF2Thr249のリン酸化不活性化により認められた表現型は、TGFBR1をノ
ックダウンすることでレスキューされた。以上より、GSCs における SMURF2 は、
SMURF2Thr249のリン酸化により調節され、TGFBR-SMAD-SOX4シグナルを介し、GSCs
の幹細胞性や細胞機能、GBM の病態形成を制御していることが示された。 
本研究成果から、SMURF2Thr249のリン酸化が、GSCs の根絶を指向した治療法開発に
おける新規創薬標的となることが期待される。 
論文審査結果の要旨 
 
氏名（本籍） 平岩 茉奈美 （東京都） 
学位の種類 博士（薬科学） 
学位記番号 甲 第４３号 
学位授与年月日 令和５年３月１０日 
学位授与の条件 学位規則第４条第１項該当者 
学位論文の題名 グリオーマ幹細胞における SMURF2の機能解明に関する研究 
論文審査委員 
（主査） 嶋澤 雅光 
（副査） 中西 剛 
（副査） 栗田 尚佳 
 
膠芽腫（GBM）は、最も悪性度が高い予後不良の原発性脳腫瘍であり、グリオーマ
幹細胞（GSCs）は、その病態形成や治療抵抗性などに寄与する。本論文では、患者由
来 GSCs、GBM モデル動物および病理検体を用いた解析により、GSCs の幹細胞性お
よび腫瘍形成能における E3 ユビキチンリガーゼ SMURF2 の機能的役割を検討した。
SMURF2 ノックダウンにより、GSCs の幹細胞性及び GBM の病態形成が亢進した。ま
た、グリオーマ患者の腫瘍組織では、SMURF2Thr249リン酸化の顕著な低下が観察され
た。さらに、SMURF2 リン酸化不活性化変異体（SMURF2T249A）導入により、GSCs
の幹細胞性及び GBM の病態形成が亢進した。生化学的解析により、SMURF2Thr249リ
ン酸化が TGF-β-SMAD シグナルを制御する可能性が示され、TGF-βレセプターノック
ダウンにより、SMURF2T249A導入 GSCs の表現型が著明に回復した。 
以上の結果は、SMURF2Thr249が GSCs の幹細胞性を制御することを示す。加えて、
SMURF2Thr249-TGF-β-SMADシグナルがGBMの新規治療標的となることが示唆される。
本論文は、GSCs を標的とした GBM の根治療法開発における有望な分子標的を見出し
た点で、博士（薬科学）論文として価値のあるものとして認める。 


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Increased frequency of clindamycin‐resistant Cutibacterium acnes strains isolated from Japanese patients with acne vulgaris caused by the prevalence of exogenous resistance genes

l-Type amino acid transporter 1 in hypothalamic neurons in mice maintains energy and bone homeostasis

Evaluation of Toxoplasma gondii IgG avidity assays through a comparison of IgM serostatus

Methylmercury Decreases AMPA Receptor Subunit GluA2 Levels in Cultured Rat Cortical Neurons.

3-Nitropropionic Acid Enhances Ferroptotic Cell Death via NOX2-Mediated ROS Generation in STHdhQ111 Striatal Cells Carrying Mutant Huntingtin.

Signal Detection Study Focusing on Differences in the Drug Delivery System of Oral 5-Aminosalicylate for Inflammatory Bowel Disease Using the Japanese Pharmacovigilance Database

インクジェット技術を応用したポリ乳酸・グリコール酸徐放製剤の調製と評価に関する研究

白斑治療におけるJAK阻害薬

エレクトロスピニング法によるナノファイバーの医薬品応用

グリオーマ幹細胞における SMURF2 の機能解明に関する研究

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