2021 Fiscal Year Annual Research Report
薬物徐放可能な抗血栓性トーラス微粒子の開発による肝硬変治療
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20H02530
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
伊藤 大知 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (50447421)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉江 建一 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任研究員 (10543316)
大河内 仁志 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, 細胞組織再生医学研究部長 (30185235)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ドラッグデリバリー / 肝硬変 / 線維化 / 微粒子 / ハイドロゲル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
肝硬変はコラーゲンなどの細胞外マトリックスが過剰に蓄積される線維化疾患である．肝硬変そのものを薬物治療する方法は存在せず，特に患者が増加している非アルコール性脂肪性肝炎（NASH）起因の肝硬変には優れた治療法がなく，新たな治療法が期待されている．本研究では，MSC（間葉系幹細胞）の経肝動脈的細胞投与治療に創発され，血流を遮断しないで血管内エントラップメントが可能なトーラス状の新しいDDS（ドラッグデリバリーシステム）のキャリアを開発し，肝動脈投与で肝臓血管網内に広範囲にエントラップさせ，ECM分解酵素や抗線維化薬を局所徐放可能な新しいDDSの方法論を提案し確立することを目標としている．
本年度は、昨年度に開発したVortex Ring Freezing法による薬物徐放粒子に、イオン後架橋プロセスを導入して、トーラス粒子の形状安定度を向上させるとともに、薬物担持AL（アルギン酸）ハイドロゲルトーラス微粒子について、その薬物徐放速度を詳細に評価した。分子量や荷電修飾が異なる様々な蛍光修飾デキストランをモデル薬物として担持し、その徐放速度を測定した。さらにＦＣＳ（蛍光相関分光法）によって、ゲル中の拡散速度を別途測定するとともに、3次元有限要素法によって、薬物徐放速度を予測し、実験値との比較を試みた。薬物担持トーラス粒子の開発は初めての試みであり、得られた薬物トーラス粒子について、小動物モデルによって試験的に経脾臓投与にて、肝臓への投与をおこなった。塞栓等の大きな問題は今のところ見られていない。
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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
目標としている薬物徐放粒子の作成と、徐放速度の評価を予定通り実施できている。また健常小型動物モデルを用いた実験にも着手できている。想定通りの研究の進捗であり、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
ガラスキャピラリーあるいはPDMSマイクロ流路を模擬血管と見立てて，異なった外部直径や内部空間直径のトーラス微粒子の流路内部での流動とエントラップ状態を観察する．さらにトラップ後の分解に至る時間変化も評価する．
さらにCFDによるトーラス微粒子充填層中の流動状態の解析を実施する。様々なサイズや構造のトーラス微粒子を充填させた分岐流路内に，液体のみあるいは粒子懸濁液を通過させた際の流動状態を，COMSOLを用いてCFDにより計算し，粒子設計への指標を提示する．さらに近傍組織への薬物の反応拡散移流を取り込んだモデルに発展させる．
また前年度に引き続いて、健常モデルへの投与による詳細な検討を行うとともに、TAA飲水による肝硬変モデルに，トーラス微粒子を肝臓投与し，治療効果を検証する．投与量や投与方法と治療効果の関係を最適化し、コンセプトを実証する．
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