2020 Fiscal Year Annual Research Report
Medical application of biodegradable injectable polymer gels having controllable degradation periods
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20H00670
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
大矢 裕一 関西大学, 化学生命工学部, 教授 (10213886)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高井 真司 大阪医科大学, 医学研究科, 教授 (80288703)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | インジェクタブルポリマー / ゾルゲル転移 / 生分解性高分子 / 癒着防止 / 再生医療 / 脂肪由来幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
体内へ注入後，体温に応答してヒドロゲルを形成する温度応答型生分解性インジェクタブルポリマー(IP)の医療応用について検討した。本IPシステムは，温度上昇に伴いゲル化する際に，チオール-エン反応により共有結合架橋を形成する点に特徴がある。今年度は，このIPシステムの，(1)IP製剤最適化と組織接着性の付与，(2)IP製剤の医療応用として, a)癒着防止材, b)幹細胞療法用足場材, c)徐放型ワクチン製剤, d)麻酔薬徐放製剤，としての評価を行なった。
(1)これまでに報告した方法をスケールアップし，IP（tri-PCGおよびtri-PCG-Acryl）の大量合成を行なった。tri-PCGと末端にアクリル基を有するtri-PCG-Acrylおよび6官能チオールであるDPMPの配合比を調整し，狙った分解速度と力学的強度を有するIP製剤を調整する条件を決定した。また，血管塞栓材としての応用を意図して，このIP製剤に組織接着性を付与するため，末端をアルデヒド化したプルロニックを混合した製剤においても，ゲル化挙動に大きな変化がなく，組織接着性を発現することを確認した。
(2)a) ラット盲腸に作成した癒着モデルに対し，IPを塗布し臨床使用されているセプラフィルムと同等の良好な癒着防止効果を発現することを確認した。b) IPゲル内に保持した脂肪由来幹細胞(AdSC)が生存し，未分化状態を維持していること，および抗炎症作用のあるサイトカインを産生することなどを確認した。c) 抗原としてオボアルブミン(OVA)アジュバントとしてCpG-DNAを内包したIP製剤をマウス皮下に投与したところ，対照群と比較して，OVA特異的な血中抗体価が上昇することを確認した。d) 麻酔薬としてリドカイン，レボブピバカインを選択し，IP製剤と混合してゲル化させることで，それら薬剤の徐放が達成されることを確認した。
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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
初年度目標であるIP製剤の最適化と組織接着性の付与は達成された。また，癒着防止材，血管塞栓材，幹細胞を利用した細胞療法システム，徐放型ワクチン製剤，麻酔薬徐放製剤，としての評価を行うin vivo実験系の確立にも成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度に確立した動物実験モデル系を使用して，癒着防止効果，血管塞栓材，徐放型ワクチン製剤，麻酔薬徐放製剤，脂肪由来幹細胞を用いた心筋梗塞治療において，in vivo実験による評価を行う。また，実用化を念頭に，外部機関に委託するなどしてIP製剤の安全性評価を行う。
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