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脊髄損傷の早期修復を目指したアポトーシス細胞模倣型抗炎症ポリマーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H04476
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分90120:生体材料学関連
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

荏原 充宏  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, グループリーダー (10452393)

研究分担者 田中 啓之  大阪大学, 医学系研究科, 特任教授(常勤) (00432542)
飯島 道弘  小山工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (40331988)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
キーワード抗炎症 / 脊髄損傷 / アポトーシス細胞 / スマートポリマー / フォスファチジルセリン / アポトーシス / MPS / ポリマー
研究開始時の研究の概要

脊髄損傷は時間経過とともに病態が複雑に変化するため、それぞれの時期・病態に即した適切な治療が求められる。特に重篤な後遺症に関しては、不適切な炎症反応による二次損傷の影響の方が多いといわれている。しかしその一方で、過度なステロイド投与による抗炎症治療の効果には疑問が持たれている。そこで本申請では、生体内で日々繰り返されているアポトーシス細胞の抗炎症メカニズムに着目し、アポトーシス細胞模倣型高分子の設計と、それを用いた免疫系細胞の抗炎症誘導による脊髄損傷の早期治療効果改善法の開発を目指す。

研究成果の概要

脊髄損傷は損傷後時間経過とともに病態が複雑に変化するため、それぞれの時期にそれぞれの病態に即した適切な治療が必要になる。特に後遺症の低減を考えた際、脊髄の外傷自身よりも、その後起きる二次損傷をなるべく早期に抑えることが優先すべき治療となる。こうした背景のもと本研究では、抗炎症薬によって炎症を一過的に止めるのではなく、免疫細胞のフェノタイプを傷害・炎症型(M1型)から保護・抗炎症型(M2型)に誘導可能な新規高分子材料の設計を行った。この高分子を炎症性ミクログリア細胞に添加したところ、優位な抗炎症効果が確認できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脊髄損傷の治療には、長年ステロイド剤などが用いられてきたが、近年その効果に疑問が持たれるようになってきている。実際に、脊髄損傷治療のゴールドスタンダードとされていたメチルプレドニゾロン投与は、2013年にはアメリカ神経外科医協会のガイドラインでもその使用停止が勧告されている。本研究で開発したアポトーシス細胞膜模倣高分子は、やみくもに炎症を抑えるだけでなく、炎症環境を整える効果があり、さらに脊髄損傷の組織治療促進効果に高い期待が持てるため、今までにない脊髄損傷の治療法としてその学術的意義および社会的意義は高い。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Microglial Immunoregulation by Apoptotic Cellular Membrane Mimetic Polymeric Particles2022

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa Yasuhiro、Lee Jeonggyu、Liu Yihua、Abbasi Saed、Hong Taehun、Cabral Horacio、Uchida Satoshi、Ebara Mitsuhiro
    • 雑誌名

      ACS Macro Letters

      巻: 11 号: 2 ページ: 270-275

    • DOI

      10.1021/acsmacrolett.1c00643

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Efficacy of Nanofiber Sheets Incorporating Lenvatinib in a Hepatocellular Carcinoma Xenograft Model2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Terufumi、Kaibori Masaki、Fujisawa Nanami、Ishizuka Mariko、Sumiyama Fusao、Hatta Masahiko、Kosaka Hisashi、Matsui Kosuke、Suzuki Kensuke、Akama Tomoya O.、Katano Tayo、Yoshii Kengo、Ebara Mitsuhiro、Sekimoto Mitsugu
    • 雑誌名

      Nanomaterials

      巻: 12 号: 8 ページ: 1364-1364

    • DOI

      10.3390/nano12081364

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Temperature Responsive Polymer Conjugate Prepared by “Grafting from” Proteins toward the Adsorption and Removal of Uremic Toxin2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara Erika、Sasaki Makoto、Nabil Ahmed、Iijima Michihiro、Ebara Mitsuhiro
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 27 号: 3 ページ: 1051-1051

    • DOI

      10.3390/molecules27031051

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] アポトーシス細胞を模倣した抗炎症ポリマーの開発2022

    • 著者名/発表者名
      荏原 充宏 田崎 朱里
    • 雑誌名

      Drug Delivery System

      巻: 37-2 ページ: 149-158

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a new poly-ε-caprolactone with low melting point for creating a thermoset mask used in radiation therapy2021

    • 著者名/発表者名
      Aoyama Takahiro、Uto Koichiro、Shimizu Hidetoshi、Ebara Mitsuhiro、Kitagawa Tomoki、Tachibana Hiroyuki、Suzuki Kojiro、Kodaira Takeshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 20409-20409

    • DOI

      10.1038/s41598-021-00005-2

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Shape-memory balloon offering simultaneous thermo/chemotherapies to improve anti-osteosarcoma efficacy2021

    • 著者名/発表者名
      Ouchi Sosuke、Niiyama Eri、Sugo Ken、Uto Koichiro、Takenaka Satoshi、Kikuchi Akihiko、Ebara Mitsuhiro
    • 雑誌名

      Biomaterials Science

      巻: 9 号: 20 ページ: 6957-6965

    • DOI

      10.1039/d1bm00780g

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature responsive smart polymer for enabling affinity enrichment of current coronavirus (SARS-CoV-2) to improve its diagnostic sensitivity2021

    • 著者名/発表者名
      Nabil Ahmed、Yoshihara Erika、Hironaka Keita、Hassan Ayman A.、Shiha Gamal、Ebara Mitsuhiro
    • 雑誌名

      Computational and Structural Biotechnology Journal

      巻: 19 ページ: 3609-3617

    • DOI

      10.1016/j.csbj.2021.06.016

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Diels-Alder polymer platform for thermally enhanced drug release toward efficient local cancer chemotherapy2021

    • 著者名/発表者名
      Fujisawa Nanami、Takanohashi Masato、Chen Lili、Uto Koichiro、Matsumoto Yoshitaka、Takeuchi Masayuki、Ebara Mitsuhiro
    • 雑誌名

      Science and Technology of Advanced Materials

      巻: 22 号: 1 ページ: 522-531

    • DOI

      10.1080/14686996.2021.1939152

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 免疫反応を制御するバイオマテリアル ~死細胞から学ぶ巧みな免疫制御システム2021

    • 著者名/発表者名
      荏原 充宏 田崎 朱里
    • 雑誌名

      オレオサイエンス

      巻: 21 ページ: 447-453

    • NAID

      130008113753

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Apoptotic cell-inspired nanoparticle for anti-inflammation therapy2022

    • 著者名/発表者名
      劉 懿華 荏原 充宏
    • 学会等名
      つくば医工連携フォーラム2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Design of Apoptotic Cell-inspired Anti-inflammatory Polymers to Control The Inflammatory Environment in Immune Cells2021

    • 著者名/発表者名
      田崎 朱里 劉 懿華 荏原 充宏
    • 学会等名
      第8回アジアバイオマテリアル学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 抗炎症MPSポリマーの構造制御とミクログリア細胞の炎症環境に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      田崎 朱里 劉 懿華 荏原 充宏
    • 学会等名
      第70回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
  • [学会発表] 脊髄損傷におけるミクログリア細胞の炎症抑制を可能にするアポトーシス細胞模倣粒子の設計2021

    • 著者名/発表者名
      田崎 朱里 劉 懿華 荏原 充宏
    • 学会等名
      第37回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
  • [学会発表] 脊髄損傷部での免疫環境を制御可能なアポトーシス細胞膜模倣高分子の設計2021

    • 著者名/発表者名
      田崎 朱里 劉 懿華 荏原 充宏
    • 学会等名
      第70回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Apoptotic cell-mimetic nanomaterials for anti-inflammation therapy2021

    • 著者名/発表者名
      劉 懿華 荏原 充宏
    • 学会等名
      第8回アジアバイオマテリアル学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 荏原研究室HP

    • URL

      https://www.nims.go.jp/bmc/group/smartbiomaterials/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2019 実績報告書
  • [備考] 荏原研究室Facebook

    • URL

      https://www.facebook.com/EBALab/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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