原子間力顕微鏡を用いた肺高血圧症のin vitro薬剤反応評価システムの構築

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K08276
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 小垣 滋豊 大阪大学, 医学系研究科, 招へい教員 (00311754)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡嶋 孝治 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (70280998) ; 石田 秀和 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (50467552)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 肺動脈性肺高血圧症 / 原子間力顕微鏡 / 肺動脈平滑筋細胞

Outline of Annual Research Achievements

特発性肺動脈性肺高血圧症患者の脳死肺移植の際に摘出された肺動脈から確立された肺血管平滑筋細胞を培養し使用した。実験に使用する細胞は継代数としては６～１０までとして統一した。
細胞は10cm径の細胞培養ディッシュで、８０％コンフルエントまで育てた後、原子間力顕微鏡計測用のマイクロアレイ基盤の上に播種した。その翌日に培地に各種薬剤を添加し、８時間培養した後、原子間力顕微鏡での計測を行った。
薬剤としては、現在臨床現場で肺高血圧患者に使用されている薬剤を使用した。まずは、代表的なホスホジエステラーゼ５阻害薬であるシルデナフィルやエンドセリン受容体拮抗薬であるマシテンタンを用いた。さらに、近年新しく開発されたcGMP賦活薬であるリオシグアトについて実験を行った。そして、これらの薬剤については臨床的にはコンビネーションで投与されており、近年の肺高血圧症のガイドラインにおいても複数薬剤を投与するコンビネーション治療が推奨されている。そこで、複数の組み合わせで投与し、その相加効果や相乗効果についての検証を行った。すると、マシテンタンとリオシグアトの2種類の薬剤投与では、相加効果があることが明らかとなった。以上の成果をCardiology Research誌に発表した。

Research Products

• [Journal Article] Atomic force microscopy identifies cellular elasticity of pulmonary arterial smooth muscle cells in a patient with idiopathic pulmonary arterial hypertension (2021)
  • Author(s): Shinichi Katsuragi, Nao Tatsumi, Mizuki Matsumoto, Jun Narita, Ryo Ishii, Hidehiro Suginobe, Hirofumi Tsuru, Wang Renjie, Shigetoyo Kogaki, Keiichi Ozono, Ryosuke Tanaka, Takaharu Okajima, and Hidekazu Ishida
  • Journal Title: Cardiology Research Volume: 12 Pages: 231-237
  • DOI: 10.14740/cr1282.
  • Peer Reviewed / Open Access