ワインの”渋み”成分を活用したナノマシンで、高効率でのがんゲノム編集を達成－全身投与型のがんゲノム編集治療への応用に期待－

2026-11-112026-11-13

2026-11-10 東京科学大学

東京科学大学の研究グループは、ワインや茶に含まれる渋み成分のタンニン酸を利用し、ゲノム編集酵素Cas9とガイドRNAの複合体（RNP）を静脈注射によって腫瘍へ届けるナノマシンを開発した。本技術は、タンニン酸とフェニルボロン酸を導入した高分子をRNPと水中で順次混合するだけで形成でき、直径約30nmの三元系ナノ複合体を構築する。ナノマシンは血液中でRNPを酵素分解から保護し、腫瘍に集積した後、細胞内の酸性環境に応答してRNPを放出する。担がんマウスを用いた実験では、RNP単独投与と比較して腫瘍への集積量が2～4倍に増加し、ゲノム編集効率は1.5％から37.2％に向上した。さらに、がん関連遺伝子PLK1やKRASを標的とした実験で腫瘍の増大抑制を確認した。本技術は、従来困難だった固形がんへの全身投与型ゲノム編集を可能にする新しい薬物送達技術であり、がんの遺伝子治療への応用が期待される。

図1. ナノマシンを利用したRNP送達技術の概念図。ポリフェノール（タンニン酸）を活用したナノマシンがRNPをがん細胞内の標的箇所にピンポイントで送達し、がん治療を達成

＜関連情報＞

逐次的に自己組織化された超分子ナノ複合体により、全身へのCas9 RNP送達と生体内腫瘍ゲノム編集が可能になる Sequentially Self-Assembled Supramolecular Nanocomplexes Enable Systemic Cas9 RNP Delivery and In Vivo Tumor Genome Editing

Takumi Matsuo; Yuto Honda; Toshizumi Chino; Takahiro Nomoto; Yuriko Osakabe; Yutaka Miura; Nobuhiro Nishiyama
ACS Applied Materials & Interfaces Published:October 01, 2026
DOI:https://doi.org/10.1021/acsami.6c14858

Abstract

In vivo genome editing utilizing Cas9/sgRNA ribonucleoproteins (RNPs) holds substantial therapeutic promise, yet rapid bloodstream clearance and degradation of RNPs have hindered its accumulation within the target site and effective gene editing. Herein, we report a supramolecular ternary complex platform where RNPs are co-assembled with tannic acid (TA) and phenylboronic acid (PBA)-conjugated polymers through sequential self-assembly. This ∼30 nm core–shell structure protects RNPs from enzymatic degradation and dissociates selectively at endosomal pH. Upon intravenous administration in subcutaneous tumor-bearing mice, the ternary complex exhibits prolonged blood circulation and preferential tumor accumulation, achieving 37.2% gene editing at tumor sites compared with only 1.5% for free RNPs. The platform successfully disrupts PLK1 in subcutaneous tumors, accompanied by significant tumor growth suppression. This is further applied to a KRAS^G13D-mutant tumor model, in which treatment delayed tumor growth. By integrating sequential supramolecular self-assembly with stimuli-responsive cargo release, this strategy presents a promising approach for systemic RNP delivery and tumor genome editing.