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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Development of immunoceramics acting on immune system and their functions

Research Project

Project/Area Number 15H03025
Research InstitutionMeiji University

Principal Investigator

相澤 守  明治大学, 理工学部, 専任教授 (10255713)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 永井 重徳  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (50348801)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywordsイムノセラミックス / ゾル-ゲル法 / 水酸アパタイト / ホウ素含有アパタイト / 免疫細胞 / T細胞 / フローサイトメーター / 養子免疫療法
Outline of Annual Research Achievements

バイオマテリアルは人工材料であるため、免疫による拒絶がほとんど生じないことがメリットの一つであった。しかしながら、もし材料が積極的に免疫系に働きかけ、免疫細胞(ナチュラルキラー細胞(NK細胞), T細胞など)を活性化することができれば、現在がん治療法として注目されている「養子免疫療法」に新機軸を提案できる。
我々はこれまでに免疫系に作用するバイオセラミックス(イムノセラミックスと定義)の試製に成功している。このイムノセラミックスとマウス由来脾臓細胞とを共存培養すると、免疫細胞中のT細胞の比率を増加させるとともにNK細胞が活性化することを明らかにしている。
平成29年度は、これまでに得られている知見を足掛かりとして、免疫系に積極的に働きかける新規なイムノセラミックスを創製するとともに、その機能評価を推進した。具体的には、BO2基をもつホウ素含有アパタイト(BAp)セラミックスが免疫賦活効果を有するという知見に立脚し、ゾル-ゲル法によりCa/P比を1.67, 2.00および2.50に変化させた3種類のCaO-P2O5-SiO2-B2O3系セラミックスを作製し、その免疫細胞応答性を調べた。すべての試料片においてBAp相の存在が確認された。これらのセラミックス上で脾臓細胞を培養したところ、ヘルパーおよびキラーT細胞の割合が増加した。これは免疫細胞が基材上へ接触し、材料からの免疫刺激を受けたためと考えられる。そこで、トランズウェルを用いて、試料片と細胞を接触させずに培養実験を行なったところ、免疫細胞の賦活化はほとんど生じなかった。したがって、T細胞の増加は細胞がセラミックスに接触し、BApのBO2基が糖鎖認識部位として作用したためであると考えられる。
以上の結果より、CPSB系セラミックスは免疫賦活効果を有しており、免疫療法に有用な新規な「イムノセラミックス」として期待できる。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Book (3 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Inhibition of bacterial adhesion using calcium phosphate microspheres loaded with protamine2017

    • Author(s)
      M. Honda, Y. Kawanobe, H. Uchida and M. Aizawa
    • Journal Title

      Int. J. Metall. Mater. Eng.

      Volume: 3 Pages: 136-140

    • DOI

      https://doi.org/10.15344/2455-2372/2017/136

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Morphological and functional changes in RAW264 macrophage-like cells in response to a hydrated layer of carbonate-substituted hydroxyapatite2017

    • Author(s)
      K. Igeta, Y. Kuwamura, N. Horiuchi, K. Nozaki, D. Shiraishi, M. Aizawa, K. Hashimoto, K. Yamashita, and A. Nagai
    • Journal Title

      J. Biomed. Mater. Res. A

      Volume: 106A Pages: 1063-1070

    • DOI

      10.1002/jbm.a.35997

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] イノシトールリン酸を表面修飾した水酸アパタイトセラミックスの免疫細胞応答性2017

    • Author(s)
      上野太郎, 木造理萌子, 山田清隆, 永井重徳,相澤 守
    • Organizer
      第26回無機リン化学討論会
  • [Presentation] Development of immunoceramics in the CaO-P2O5-SiO2-B2O3 system and their cellular responses2017

    • Author(s)
      R. Kizukuri, K. Yamada, M. Honda, S. Nagai and M. Aizawa
    • Organizer
      Bioceramics 29, The International Society for Ceramics in Medicine (ISCM)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 種々の免疫賦活剤を担持させた水酸アパタイトセラミックスの薬剤徐放特性とその免疫細胞応答性2017

    • Author(s)
      加々見早苗, 木造理萌子, 永井重徳, 相澤 守
    • Organizer
      無機マテリアル学会 第135回学術講演会
  • [Presentation] 免疫系に積極的に働きかけるCaO-P2O5-SiO2-B2O3系ガラスセラミックスの作製とその表面特性2017

    • Author(s)
      木造理萌子, 本田みちよ, 永井重徳, 相澤 守
    • Organizer
      無機マテリアル学会 第135回学術講演会
  • [Presentation] 免疫賦活剤を担持させた水酸アパタイトセラミックスの免疫細胞応答性2017

    • Author(s)
      加々見早苗, 木造理萌子, 永井重徳, 相澤 守
    • Organizer
      第39回バイオマテリアル学会大会
  • [Presentation] CaO-P2O5-SiO2-B2O3系ガラスセラミックスと免疫細胞との相互作用2017

    • Author(s)
      木造理萌子, 本田みちよ, 永井重徳, 相澤 守
    • Organizer
      第39回バイオマテリアル学会大会
  • [Presentation] イノシトールリン酸を修飾した水酸アパタイト焼結体の免疫細胞に与える表面粗さの影響2017

    • Author(s)
      上野太郎, 木造理萌子, 山田清貴, 永井重徳, 相澤 守
    • Organizer
      第39回バイオマテリアル学会大会
  • [Presentation] Effect of surface roughness on immune cells of hydroxyapatite ceramics modified with inositol phosphate2017

    • Author(s)
      T. Ueno, R. Kizukuri, K. Yamada, S. Nagai and M. Aizawa
    • Organizer
      The 17th Asian BioCeramics Symposium (ABC2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Preparation of hydroxyapatite ceramics loaded with various immunostimulators and their responses to immune cells2017

    • Author(s)
      S. Kagami, R. Kizukuri, S. Nagai, and M. Aizawa
    • Organizer
      The 15th International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICA 2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 新しい生体吸収性材料の開発とその安全性, 分解速度評価2018

    • Author(s)
      相澤 守
    • Total Pages
      印刷中
    • Publisher
      技術情報協会
  • [Book] Synthesis of calcium phosphate microspheres using an ultrasonic spray-pyrolysis technique and their application as novel anti-angiogenic chemoembolization agents for cancer treatment” in "Advances in Bioinspired and Biomedical Materials (chapter 6)2017

    • Author(s)
      M. Aizawa, M. Honda, M. Emoto
    • Total Pages
      303
    • Publisher
      ACS SYMPOSIUM SERIES
    • ISBN
      10.1021/bk-2017-1253.ch006
  • [Book] Nanobioceramics for Healthcare Applications2017

    • Author(s)
      E. S. Thian, J. Huang and M. Aizawa
    • Total Pages
      304
    • Publisher
      World Scientific
    • ISBN
      978-1-78634-133-4
  • [Remarks] 明治大学理工学部応用化学科生体関連材料研究室

    • URL

      http://www.isc.meiji.ac.jp/~a_lab/

  • [Remarks] 明治大学生命機能マテリアル研究クラスター

    • URL

      http://www.isc.meiji.ac.jp/~a_lab/cluster/

URL: 

Published: 2018-12-17  

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