2017 Fiscal Year Research-status Report
抗炎症作用を有する機能性タンパク質フィルムの創製と炎症性疾患治療への応用
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17K01401
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
山添 泰宗 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (00402793)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | タンパク質 / 活性酸素 / 炎症性サイトカイン / 腸炎 / フィルム / バイオマテリアル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
炎症性疾患の病変部では、過剰な活性酸素や炎症性サイトカインが存在し、病気の悪化の原因となっている。そこで、炎症性疾患の治療薬として、活性酸素を除去する酵素や炎症性サイトカインに結合する抗体などのタンパク質が注目されている。本研究では、4種類のタンパク質（SOD、カタラーゼ、抗体、アルブミン）を用いて、活性酸素や炎症性サイトカインを除去する機能を備えたタンパク質フィルムを作製し、潰瘍性大腸炎やクローン病などの腸炎の治療に応用することを目的としている。
本年度は、タンパク質フィルムの作製やフィルムのin vivo評価に用いる腸炎モデルマウスの作製を行った。タンパク質フィルムに関しては、抗体を疎水性の基板に吸着させた後、その基板上に架橋したアルブミン、SOD、カタラーゼ溶液を加え、乾燥させるという手順で、フィルムの内部にSODとカタラーゼが、また、フィルムの表面に抗体が組み込まれたフィルムを作製することができた。フィルムを作製する際、基板からフィルムを剥離する工程があるが、界面活性剤への暴露や加熱処理など、様々な手法で剥離することにも成功した。
フィルムの抗炎症効果のin vivo評価に用いる腸炎モデルマウスについては、ヒトの潰瘍性大腸炎と似た症状を示し、モデル動物として広く用いられているデキストラン硫酸ナトリウム（DSS）誘発性腸炎マウスの作製を行った。マウスに投与するDSSの濃度、期間、分子量など本研究に適した実験条件を絞り込んだ。また、タンパク質フィルムをマウスの大腸の炎症部に接触させるために、シリコン製のチューブの外表面にタンパク質フィルムを貼りつけたデバイスを作製した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は、タンパク質フィルム作製とフィルムのin vivo評価を目的としている。フィルムに関しては、作製方法を確立し、その研究成果を論文や特許としてまとめることができた。また、フィルムのin vivo評価のために必要となる腸炎モデル動物は、次年度に腸炎マウスの作製を計画していたが、前倒しで実験に着手することができた。以上のことより、現在までのところ、目標達成に向けて研究がおおむね順調に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
アルブミン、SOD、カタラーゼ、抗体で構成されるタンパク質フィルムの抗炎症効果をDSS誘発性腸炎マウスを用いて評価する。フィルムを腸の炎症部に一定期間接触させた後、腸組織を取り出し、組織染色、ミエロペルオキシダーゼ活性の測定、炎症性サイトカイン量の測定、過酸化脂質量の測定、などにより炎症の程度を定量化し、フィルムによる炎症の鎮静作用を評価する予定である。
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| Causes of Carryover |
H29年度の予算に関して、消耗品費と人件費が当初の予想額を下回ったため、次年度への繰り越しとなった。
経費の主要な用途は消耗品費であり、各種タンパク質（抗体、SOD、カタラーゼ、アルブミン、TNF-α）、各種化学試薬（架橋剤、保水剤、HRPの基質となる蛍光試薬）、自己組織化単分子膜の作製に必要となる物品（アルカンチオール試薬や金基板）、動物実験関連（実験用マウス、シリンジ、PCR関連の試薬、組織標本の作製、ELISAのキット）の経費を計上している。また、研究成果を発表するための経費（国内旅費、外国旅費、学会参加費、英語論文の校閲費）や実験補助員の人件費を計上している。
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