Development of diagnostic and therapeutic approach for vulnerable atherosclerotic plaques focusing on near infrared autofluorescent particles

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K20911
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0903:Organ-based internal medicine and related fields
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: Ikegami Ryutaro 新潟大学, 医歯学系, 助教 (20815360)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Keywords: 不安定プラーク / 分子イメージング / 泡沫化マクロファージ / 自家蛍光 / 血管内イメージング

Outline of Final Research Achievements

This study explored the mechanism of autofluorescence generation in vulnerable plaque using autofluorescence-generating cells prepared by adding oxidised LDL to cultured macrophages. Autofluorescence-generating macrophages demonstrated lysosomal dysfunction. Autofluorescence was shown to be enhanced by lysosome function inhibitors and attenuated by lysosome activating drugs. The results indicate that autofluorescence in foamy macrophages is due to a disruption of cellular homeostasis associated with lysosomal dysfunction, and that autofluorescence in plaques reflects the localization of necrotic core relating to dysfunctional macrophages that are headed towards cell death.

Free Research Field

動脈硬化

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

不安定プラークの診断法の開発は冠動脈疾患の大きなアンメットニーズである。米国で開発中である血管内分子イメージングデバイスNIRAF-OCTは、不安定プラークから発生する自家蛍光を検出しプラークの脆弱性を診断するというものであり、今後の臨床応用が期待されている。本研究は、不安定プラーク内に存在する泡沫化マクロファージがリソソーム機能不全を起こし細胞死に至る過程で自家蛍光を発生させていることを明らかとした。自家蛍光はプラーク不安定化に重要な壊死性コアの形成を反映していると考えられ、NIRAF-OCTによる自家蛍光検出の診断的意義を確立することができた。