| Project/Area Number |
23K25177
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| Project/Area Number (Other) |
22H03923 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
安藤 満 京都大学, 医生物学研究所, 助教 (70737460)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田畑 泰彦 京都大学, 医学研究科, 名誉教授 (50211371)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
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| Keywords | 血小板 / 間葉系幹細胞 / 徐放化技術 / DDS / ゼラチン粒子 / ペプチド医薬 / 徐放担体 / 標的指向性 / 細胞膜被覆粒子 / ゼラチン / 創傷治癒 |
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| Outline of Research at the Start |
現在、血小板製剤は、スケジュール管理された成分採血でのみ得られ、その保存期間は室温、要振盪下で採血後4日と非常に短いことから、血 小板製剤は供給不足になりやすいという潜在的な課題がある。そこで本研究はゼラチンナノ粒子を用いて長期保存に向けた血小板様ドラッグデ リバリー(DDS)微粒子を開発することを目的とした。この粒子が血小板としての機能を有するか血液凝固試験を実施するとともに、粒子内に細 胞遊走因子を内包し創傷治癒モデルを用いてその機能を確認する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、DDS技術を駆使することで、血小板製剤が抱える保存期間と保存方法の問題を克服した血小板様製剤を創出することである。具体的には、血小板から血小板膜成分を単離し、ゼラチンナノ粒子の表面に血小板膜を被覆することで、長期保存が可能な血小板膜被覆ゼラチンナノ粒子を開発することを目指す。また、 血小板膜被覆ゼラチンナノ粒子に炎症細胞や免疫細胞に対する遊走タンパク質を内包することで、DDS技術に基づき、組織炎症の制御や組織の再生誘導能を検証することでその有効性を検証する。
2024年度は、血小板膜被覆ゼラチンナノ粒子の生物学的機能評価について、長期保存した場合の血小板膜被覆ゼラチンナノ粒子とフィブリノーゲンとの結合能を評価することで、血小板膜被覆ゼラチンナノ粒子の生物学的活性と、冷所での長期保存の安定性について評価を実施した。さらに、血小板とは異なる機序で炎症組織へ集積することが知られている間葉系幹細胞の細胞膜を利用した間葉系幹細胞被覆ゼラチンナノ粒子を作製することでの組織炎症の制御にも着手した。血小板膜被覆ゼラチンナノ粒子と同様にして間葉系幹細胞膜をゼラチンナノ粒子に被覆し、培養細胞への取り込みを評価した。また、炎症疾患のモデルとして作製した肝線維症モデルマウスを用いて、経血管投与後の細胞膜被覆ゼラチンナノ粒子の体内動態を評価することで、細胞膜の被覆によるゼラチンナノ粒子の体内動態の変化を評価するとともに、肝線維症に対する治療有効性に関する検討を実施した。
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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
2024年度では、血小板膜を被覆したゼラチンナノ粒子の長期安定性評価を行った。血小板製剤は、室温保存、使用期限4日間と製剤として非常に短命なものであるのに対し、血小板膜被覆ゼラチンナノ粒子では作製後3ヶ月経過したものについてもフィブリノーゲンと結合能を有していることが明らかとなった。この結果は、被覆した血小板膜中の膜タンパク質GPIIb/IIIaが機能していることを意味し、血小板膜被覆ゼラチンナノ粒子を4℃で長期保存した場合でも血小板凝集能が維持されていることが示唆された。
また、別途、組織炎症を制御する手段として、間葉系幹細胞膜をゼラチンナノ粒子に被覆した間葉系幹細胞膜被覆ゼラチンナノ粒子を作製し、内包薬剤の徐放化プロファイルを評価するとともに培養細胞への取り込みについても評価を行った。その結果、間葉系幹細胞膜被覆ゼラチンナノ粒子は線維芽細胞様細胞には間葉系幹細胞膜の被覆有無によらず細胞への取り込みが観察されたのに対し、マクロファージ様細胞株への取り込みは間葉系幹細胞膜の被覆により抑制されることが明らかとなった。
さらに肝線維症モデルマウスの確立、ならびに、治療有効性の評価系の立ち上げが完了したことから、本年度の進捗状況は概ね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度である2025年度は、まだ検討が行えていない血小板膜被覆ゼラチンナノ粒子からの内包薬剤の徐放能に評価するとともに、血液凝集試験を実施することで血小板膜被覆ゼラチンナノ粒子の生物学的機能を評価する。さらに、疾患モデル・治療有効性の評価系を確立した肝線維症モデルマウスや固形腫瘍モデルマウスを用いた体内動態、治療有効性について評価を行う。
また、間葉系幹細胞膜被覆ゼラチンナノ粒子についても、肝線維症モデルマウスを用いて、体内動態の制御、肝線維症への治療有効性を評価する予定である。
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