2016 Fiscal Year Annual Research Report
A nanosystem as an alternative to immunoadsorption plasmapheresis and its application in the treatment of dilated cardiomyopathy
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15K12531
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| Research Institution | National Cardiovascular Center Research Institute |
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Principal Investigator |
姜 貞勲 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (50423512)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
戸井田 力 国立研究開発法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (40611554)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 生体制御・治療 / 生体材料 / ナノ材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、特定の血中免疫グロブリンG（IgG）を選択的に除去するナノ分子システムを創製し、拡張型心筋症の治療に応用することである。ナノ分子システムは、生体内に存在するマクロファージ本来の高いIgG分解能力を利用するものである。マクロファージに対するナノ分子の選択性を高めるために、eat-meシグナルの一種であるホスファチジルセリンをナノ分子の本体に導入した。ホスファチジルセリン含有ナノ分子は、Raw264.7マクロファージ細胞に対し高い認識能を示したが、ヒト子宮頸がん由来のHeLa細胞、ヒト肝癌由来のHepG2細胞、およびマウスメラノーマB16細胞に対する認識能は低かった。また、マクロファージは免疫複合体を形成したIgG をFc受容体を介して効率よく取り込むが、IgGを分解から保護して血中にリサイクルする機能も有している。IgGを選択的に認識して取り込み、マクロファージの分解経路へ誘導するために、IgGと親和性が高いプロテインGをナノ分子表面に修飾した。プロテインG修飾ナノ分子はIgGと結合したが、結合したIgGはマクロファージに対するナノ分子の認識に影響を与えなかった。興味深いことに、IgGと結合したナノ分子がマクロファージによって貪食されるとマクロファージの炎症反応を抑え、炎症性サイトカイン（IL-1、IL-6、およびTNF-α) の産生を抑制した。血中投与の実験では、プロテインG修飾ナノ分子はプロテインG非修飾ナノ分子に比べ、高い血中安定性と抗炎症効果を示した。プロテインG修飾ナノ分子を心筋炎マウスモデルに投与すると、PBS投与群とプロテインG非修飾ナノ分子投与群に比べ、心筋炎と拡張型心筋症の発症を著しく抑制した。これらの結果から、プロテインG修飾ナノ分子は血中IgG除去に有効であり、拡張型心筋症を含め、炎症性自己免疫疾患の治療に応用可能であることを示唆する。
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