Induction of regulatory T cells by utilizing photopheresis

Research Project

Project/Area Number	19K22623
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 53:Organ-based internal medicine and related fields
Research Institution	Nagoya City University
Principal Investigator	森田明理名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (30264732)
Project Period (FY)	2019-06-28 – 2022-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help	¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000) Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2019: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords	フォトフォレーシス / 制御性T細胞 / 自己免疫疾患 / アレルギー疾患 / 光線療法
Outline of Research at the Start	血球分離および光増感剤を用いないフォトフェレーシスの開発とフォトフォレーシスによるアレルギー・免疫疾患治療を対象にした効率的な制御性T細胞(Treg)の誘導の基盤技術の開発を目的とする。フォトフェレーシスの普及を阻害している要因として、血球分離が必要なこと、光増感剤を使用することなどが挙げられる。深紫外LEDやフォトニック結晶ファイバーという最先端の光学技術を駆使し、血球分離および光感作物質を必要としないシステムの構築を進める。フォトニック結晶ファイバーの最適化、分光分布、放射照度、照射量などの照射方法の最適化、フォトフェレーシスのメカニズム、動物実験による効果の検証を行う。
Outline of Annual Research Achievements	血球分離および光増感剤を用いないフォトフェレーシスの開発とフォトフォレーシスによるアレルギー・免疫疾患治療を対象にした効率的な制御性T細胞(Treg)の誘導の基盤技術の開発を目的とする。フォトフェレーシスの普及を阻害している要因として、血球分離が必要なこと、光増感剤を使用することなどが挙げられる。深紫外LEDやフォトニック結晶ファイバーという最先端の光学技術を駆使し、血球分離および光感作物質を必要としないシステムの構築を進める。フォトニック結晶ファイバーの最適化、分光分布、放射照度、照射量などの照射方法の最適化の検討を行った。これまでの研究において従来フォトフォレーシスにて使用されているＵＶＡよりも短い波長であるＵＶＢ(290～320nm)を照射することで、光感作物質を用いなくとも同様の効果が期待できることが検証されている。ＵＶＢ光源としては、近年出力向上が著しい深紫外LEDを用いることで大幅な装置の小型化、長寿命化が可能である。フォトニック結晶ファイバーは、光ファイバー断面に空孔や高屈折率ガラスを規則的・周期的に配列した構造を持つものである。紫外線透過能を有する石英管に複数の空孔を設け、その中に全血を流すことで、遠心分離を用いなくとも必要な照射量を標的細胞である白血球に照射することが可能となると考えている。これまでの研究により単空孔の系については、遠心分離を用いなくとも、必要な照射量を標的細胞である白血球に照射することが可能であり、最適な管径、および流速を見出した。しかしながら、単空孔でのシステムは処理流量が非常に少ないため、現実的な流用を処理するためには、複数の空孔を用いることが必要となる。2020年度、複数空孔を用いた際の、空孔径、孔数、長さ、流量を決定予定ある。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 深紫外LEDやフォトニック結晶ファイバーという最先端の光学技術を使用することで、血球分離および光感作物質を必要としないシステムの構築の基礎的な部分を作ることができた。フォトニック結晶ファイバーの最適化、分光分布、放射照度、照射量などの照射方法の最適化の検討を行った。
Strategy for Future Research Activity	引き続き、深紫外LEDやフォトニック結晶ファイバーという光学技術を駆使し、血球分離および光感作物質を必要としないシステムの構築を進める。フォトニック結晶ファイバーの最適化、分光分布、放射照度、照射量などの照射方法の最適化の検討し、特に、2020年度、空孔径、孔数、長さ、流量が最適となる部分を決めるように実験をすすめていく。