Improvement of the therapeutic apheresis and development of new therapeutic membranes for refractory connective tissue disease focusing on the elimination of extracellular vesicles
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22K12788
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
草生 真規雄 順天堂大学, 医学部, 准教授 (80534916)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 血漿交換 / アフェレシス / エクソソーム / 細胞外小胞 |
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| Outline of Research at the Start |
血漿交換療法は、致命的な難治性膠原病に対しても有効性を示しうる治療である。しかし有効性発現に数週間を要する点について改善の余地が残る。そこで本研究では血漿交換療法の治療効率を改善することを目的に、血漿交換療法により広範に除去されると予備的に判明している細胞外小胞(Extracellular vesicles：EV)のなかで、炎症促進性のEVのみを弁別し選択的に除去することが可能であるとの仮説を立て、治療前後で除去されるEVのうち炎症促進性、抗炎症性のEVの割合と特性を明らかにする。本研究では、得られた成果より炎症性EVを選択的に除去する方法を開発し、世界初の技術革新の創出を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
なぜ致死的難治性膠原病に対し直接病因を除去しているはずの血漿交換療法は有効であるにしてもゆっくり効くのか？この問いに対し我々は、現状の血漿交換療法では病原因子を直接除去しているのみならず、炎症に対し保護的に働いている細胞外小胞（EV）等の因子も無分別に除去しているため効果が緩徐に発現するのみに留まるのではないか、EVのうち炎症促進性のものだけを血漿交換療法によって選択的に除去し、同時に存在している抗炎症作用をもつ抑制的EVについては末梢循環血液中に還流させることにより、現在の血漿交換の治療効果をさらに増強させることが出来るのではないか、という仮説を立てていた。このため本研究ではその実証に向け、難治性膠原病における血漿交換療法前後で除去されているEVのうち炎症促進性、抗炎症性のものの割合と特性を明らかにすることを研究における第一歩の目標としていた。
上記を達成する手段として、2023年（令和5年）度中には前年に引き続き①血漿交換療法で分離された臨床検体において血漿中のEVは比重または粒子径により複数のサブグループへ分類ができるという証明を行おうとした。また、分類ができた段階で②分類したEVグループ別の特徴的表面分子マーカーについての解明を行うことを企図していた。
しかし通常治療の一環として血漿交換療法がなされた全身性エリテマトーデス症例において、治療後に分離された臨床検体としての血漿からは豊富な量のEVを検出することができたものの、EVを小グループ毎に単離することが困難であり、プロテオーム解析ではっきりしたEV毎の差異を検出することが極めて難しかった。全身性エリテマトーデスという疾患自体の多様性が寄与している可能性もあるため、今後は候補となる疾患を修正しつつ、得られたEVが特徴的なサブグループに弁別することが可能であるかどうかについて検討を進めていく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
細胞外小胞グループ毎への各EVの弁別が極めて小さい物質をグループ分けするという技術的な側面から、達成が困難であった。
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| Strategy for Future Research Activity |
全身性エリテマトーデスという疾患自体の多様性、特異性が原因となっている可能性もあり今後対象となる疾患を含めて再検討を行う予定である。
今後の研究においては、EVを単離あるいはごく少数の集団に分離したうえで特徴的なサブグループに弁別することが可能であるかどうかについての検討を進める。もし弁別することが可能となれば、さらに分類したEVグループ別の特徴的表面分子マーカーについての解明を行い、ひいてはそれらの特徴をもつEVが具体的にはグループ毎に実際に細胞において炎症性または抗炎症性といったように異なる反応性を示すのかどうか、THP-1細胞を用いてⅠ型インターフェロンやサイトカインプロファイルの変化の有無について検討を行う。これによりそれぞれ弁別したEVサブグループのうちどの分画、表面分子マーカーを有する一群が炎症性または抗炎症性に作用するのかを明らかにする。
こういった弁別により、どのEVグループが炎症性作用を持つのか、または保護的作用を持つのかが判明すれば、そのEVグループの特徴を捉えることで選択的に除去する治療への道が開ける。既存で治療応用されている10～30nmのポアサイズをもち篩係数が異なる血漿分画器により選択的に分離・除去することが可能かどうかを明らかにする。また、もしこれらの炎症性EVグループが特定の表面マーカーを表出していると判明した場合には、既存で治療応用されているトリプトファンやフェニルアラニンといった疎水性アミノ酸をリガンドとした、あるいはポリマーコート吸着材をもちいた血漿成分吸着膜をもちいて、in vitroでこれらの炎症性EVグループが吸着材とコンタクトすることにより治療膜前後で吸着されているかどうかを明らかにする。うまく吸着ができていない場合には特徴となる表面分子マーカーを捉えうるような新規吸着剤の開発にも着手する。
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
