マクロファージ形質制御性生体吸収性ポリマーによるin situ大動脈瘤拡大抑制

• Project/Area Number: 21K08821
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55030:Cardiovascular surgery-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 柚原 悟史 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (80890508)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 成田 裕司 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (60378221) ; 緒方 藍歌 名古屋大学, 医学系研究科, 特任講師 (70718311) ; 宇都 甲一郎 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 独立研究者 (30597034)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 大動脈瘤 / マクロファージ / 形質転換 / 生体吸収性ポリマー / in situ

Outline of Research at the Start

大動脈瘤は破裂すると救命が極めて困難な疾患で、現状の外科的・内科的治療には限界があり、新たな治療法の開発が望まれている。これまでに抗炎症性M2マクロファージ(M2MF)を腹腔内投与することで大動脈瘤病変部位のマクロファージ形質転換を誘導することを試みたが、病変部位への集積率は多くなく、誘導効率は定かでなかったことから、In situでM2MFへ形質転換させることができれば、より効率よく治療効果が得られる可能性がある。本研究では、マクロファージ形質制御性生体吸収性ポリマーシートを作成し、in situにて大動脈瘤拡大を抑制する新たな手術支援材料の開発を行う。

Outline of Annual Research Achievements

大動脈瘤は破裂すると救命が極めて困難な疾患で、治療は破裂の予防であるが、現状の外科的・内科的治療には限界があり、新たな治療法の開発が望まれている。研究代表者らは、先行研究において、抗炎症性M2マクロファージ(M2MF)を腹腔内投与することで大動脈瘤病変部位のマクロファージ形質転換を誘導することを試みたが、病変部位への集積率は多くなく、誘導効率は定かでない。また、投与したM2MFが炎症性M1マクロファージ(M1MF)に形質転換する恐れもある。全身投与ではなく、In situで瘤病変部位局所に集積したM1MFをM2MFへ形質転換させることができれば、より効率よく効果が得られる治療戦略として成り立つのではないかと考えた。近年、生体吸収性ポリマーの構造を変えてM1MFからM2MFへの形質転換を誘導制御する研究報告がある。本研究では、in situにてM1MFをM2MFへの形質転換を誘導・機能維持をするマクロファージ形質制御性生体吸収性ポリマーシートを作成し、大動脈瘤拡大を抑制する新たな手術支援材料の開発を行う。
本年度では、マウス腹腔内に埋植したポリマー基材の条件によるマクロファージ遊走能と形質を経時的に調べた。ポリマー基材は、PTFEシート（市販ゴアテックス）またはエレクトロスピニング法で作成したポリカプロラクトン（PCL）シートを用いた。両シート共に厚みは0.1mmとした。埋植1週間後では、PTFEシートではシート周囲に細胞接着が見られたが、PCLシートではシート内への細胞遊走がみられた。しかしどちらもCD68陽性マクロファージは局在していなかった。埋植1ヶ月後では、PTFEシートではシート周囲にCD68陽性マクロファージが局在していた。PCLシートでは、多くのCD68陽性マクロファージがシート内外に遊走しており、一部の細胞でiNOSまたはCD206陽性細胞が見られた。