Development of a novel heart failure therapy by in vivo subtype modulation of macrophages using DDS

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K09147
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55030:Cardiovascular surgery-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Takeda Takahide 京都大学, 医学研究科, 特定病院助教 (80614891)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田畑 泰彦 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 教授 (50211371) ; 山崎 和裕 京都大学, 医学研究科, 講師 (50464227) ; 金光 ひでお 京都大学, 医学研究科, 助教 (60810166) ; 升本 英利 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 上級研究員 (70645754)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ドラッグデリバリーシステム / マクロファージ / 心不全

Outline of Final Research Achievements

The aim of this study was to determine the therapeutic efficacy and safety of a drug delivery system (DDS) carrier to modulate macrophage subtypes in vivo by localizing the M2 macrophage-inducing molecule to the heart. In vitro studies were conducted to optimize pioglitazone (Pio) administration conditions by DDS using polylactic acid (PLGA), and the usefulness of gelatin hydrogel as another type of DDS was investigated by liquid chromatography.In vivo, we found that the administration of PLGA nanoparticles containing Pio to a rat model of myocardial infarction significantly increased the ratio of M 2macrophage ratio, reduced fibrotic areas, and improved function.

Free Research Field

心臓血管外科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

心筋梗塞などに起因する重症心不全は治療抵抗性の重篤な病態である。マクロファージのサブタイプ調節により局所炎症反応が調節しうることが知られており、動物心疾患モデルでのM2マクロファージ誘導による治療効果が報告されている。一方、生体内局所で効率的かつ安全にサブタイプ調節を行うには、ドラッグデリバリーシステム（DDS）が重要である。DDS担体の最適化により効率的にM2マクロファージを誘導する条件を同定し、心疾患動物モデルに分子包含DDS担体を投与し、治療効果および安全性を評価することにより、生体の持つ再生能を賦活化させる、新たな心不全治療としての広い普及に大きく寄与すると考えられる。