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PEG修飾タンパクによるアナフィラキシー誘導機構の解明とその制御に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19KK0279
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分90:人間医工学およびその関連分野
研究機関徳島大学

研究代表者

石田 竜弘  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 教授 (50325271)

研究分担者 安藤 英紀  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 准教授 (00735524)
岡田 直人  山口大学, 医学部附属病院, 講師 (30623269)
清水 太郎  大阪大学, 微生物病研究所, 特任講師(常勤) (30749388)
研究期間 (年度) 2019-10-07 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2021年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2020年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワードPEG修飾製剤 / 抗PEG抗体 / infusion reaction / CARPA
研究開始時の研究の概要

本国際共同研究は、共同研究先であるハンガリー・Semmelweis Universityに直接出向き、世界で唯一のヒトの薬剤誘導性アナフィラキシー反応を再現できるブタCARPA(complement activation-related pseudoallergy)モデルを用い、臨床で課題となっているポリエチレングリコール(PEG)修飾タンパク製剤に対するアナフィラキシー反応誘導機構の解明と、その回避策を構築する。

研究実績の概要

これまでの検討で、PEG修飾タンパク製剤(JIVI)の投与によって、ブタにおいてアナフィラキシー様反応が誘導されないことが確認された。一方で、人為的に抗PEG抗体を誘導したブタにPEG修飾タンパク製剤(JIVI)を投与すると、顕著なアナフィラキシー様反応が誘導された。このことから、抗PEG抗体をもつヒトにPEG修飾タンパク製剤を投与した場合、アナフィラキシー反応が誘導される可能性が強いことを明らかにすることができている。一方、抗がん剤含有PEG修飾リポソームを用い、CARPAモデルでのアナフィラキシー様反応誘導能について検討を行ったところ、既に臨床応用されているドキソルビシン封入PEG修飾リポソーム(Doxil)では強いアナフィラキシー様反応が誘導された。これに対して、別の抗がん剤(オキサリプラチン)が封入されたPEG修飾リポソームではアナフィラキシー様反応が誘導されなかった。このことから、内封した抗がん剤によって免疫反応の誘導が異なることがわかった。次いで、抗PEG抗体保有動物において、アナフィラキシー反応の誘導が見られるか検討した。COVID-19 mRNAワクチンによって誘導された抗PEG抗体とPEG修飾タンパクで誘導されたものでは、PEG修飾製剤投与時に誘導されるアナフィラキシーの程度が異なることが分かった。誘導される抗PEG抗体のPEG自体に対する親和性には差異はみられなかったが、製剤に修飾されたPEGに対する反応性が異なる可能性を示唆する結果が得られている。この反応性の差異がアナフィラキシーの原因の一つであると考えられる補体系の活性化の程度に影響を与え、結果的にアナフィラキシーの程度が変化している可能性が示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

現状、コロナ禍およびロシアのウクライナ侵攻などの混乱により、ハンガリーに渡航して実験を行う事は困難である。しかしながら、ハンガリーに評価対象のサンプルを送付し、実験を行ってもらう事で、当初計画から若干遅れているが有用な結果を得てきた。また、国内での検討先として自治医科大学・先端医療技術開発センターとの交渉も進んでおり、更に1年間の延長が許可されたことで当初目的を達成できると判断している。

今後の研究の推進方策

ロシアのウクライナ侵攻の影響を注視しつつ、国内で行う研究はこれまで通り推進し、計画通りの成果が得られるよう努める。ハンガリーでの実験については、同様にウクライナ情勢を注視し、安全を十分に確保した上で現地で行う。渡航不可の場合には、サンプルを送付し、web会議などを通じて打ち合わせを密に行いつつ、研究を進展させる。また、国内委託先の開拓として自治医科大学・先端医療技術開発センターとの交渉も進める。

報告書

(5件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 9件、 査読あり 9件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Minia University(エジプト)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Minia University/Zagazig University(エジプト)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Zagazig University(エジプト)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Zagazig University(エジプト)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Anti-PEG IgM production induced by PEGylated liposomes as a function of administration route2023

    • 著者名/発表者名
      Takata Haruka、Shimizu Taro、Yamade Rina、Elsadek Nehal E.、Emam Sherif E.、Ando Hidenori、Ishima Yu、Ishida Tatsuhiro
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release

      巻: 360 ページ: 285-292

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2023.06.027

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Investigation of anti-PEG antibody response to PEG-containing cosmetic products in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Ibrahim Mohamed、Shimizu Taro、Ando Hidenori、Ishima Yu、Elgarhy Omar Helmy、Sarhan Hatem A.、Hussein Amal K.、Ishida Tatsuhiro
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release

      巻: 354 ページ: 260-267

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2023.01.012

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Using Bio-Layer Interferometry to Evaluate Anti-PEG Antibody-Mediated Complement Activation2022

    • 著者名/発表者名
      Mahmoud Mostafa, Nehal E. Elsadek, Sherif E. Emam, Hidenori Ando, Taro Shimizu, Hamdy Abdelkader, Yu Ishima, Usama Farghaly Aly, Hatem A. Sarhan, Tatsuhiro Ishida
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 45 号: 1 ページ: 129-135

    • DOI

      10.1248/bpb.b21-00772

    • NAID

      130008139073

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2022-01-01
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A mouse model for studying the effect of blood anti-PEG IgMs levels on the in vivo fate of PEGylated liposomes2022

    • 著者名/発表者名
      Marwa M. El Sayed, Taro Shimizu, Amr S. Abu Lila, Nehal E. Elsadek, Sherif E. Emam, Eman Alaaeldin, Amal Kamal, Hatem A. Sarhan, Hidenori Ando, Yu Ishima, Tatsuhiro Ishida
    • 雑誌名

      International Journal of Pharmaceutics

      巻: 615 ページ: 121539-121539

    • DOI

      10.1016/j.ijpharm.2022.121539

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Polyethylene glycol (PEG): The nature, immunogenicity, and role in the hypersensitivity of PEGylated products2022

    • 著者名/発表者名
      Ibrahim Mohamed、Ramadan Eslam、Elsadek Nehal E.、Emam Sherif E.、Shimizu Taro、Ando Hidenori、Ishima Yu、Elgarhy Omar Helmy、Sarhan Hatem A.、Hussein Amal K.、Ishida Tatsuhiro
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release

      巻: 351 ページ: 215-230

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2022.09.031

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Complement activation induced by PEG enhances humoral immune responses against antigens encapsulated in PEG-modified liposomes2021

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Taro、Awata Mizuki、Abu Lila Amr S.、Yoshioka Chihiro、Kawaguchi Yoshino、Ando Hidenori、Ishima Yu、Ishida Tatsuhiro
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release

      巻: 329 ページ: 1046-1053

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2020.10.033

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Nucleic acids delivered by PEGylated cationic liposomes in systemic lupus erythematosus-prone mice: a possible exacerbation of lupus nephritis in the presence of pre-existing anti-nucleic acid antibodies2021

    • 著者名/発表者名
      Takata Haruka、Shimizu Taro、Kawaguchi Yoshino、Ueda Hiro、Elsadek Nehal E.、Ando Hidenori、Ishima Yu、Ishida Tatsuhiro
    • 雑誌名

      International Journal of Pharmaceutics

      巻: - ページ: 120529-120529

    • DOI

      10.1016/j.ijpharm.2021.120529

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Pegfilgrastim (PEG-G-CSF) induces anti-PEG IgM in a dose dependent manner and causes the accelerated blood clearance (ABC) phenomenon upon repeated administration in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Elsadek Nehal E.、Abu Lila Amr S.、Emam Sherif E.、Shimizu Taro、Takata Haruka、Ando Hidenori、Ishima Yu、Ishida Tatsuhiro
    • 雑誌名

      European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics

      巻: 152 ページ: 56-62

    • DOI

      10.1016/j.ejpb.2020.04.026

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hepatosplenic phagocytic cells indirectly contribute to anti-PEG IgM production in the accelerated blood clearance (ABC) phenomenon against PEGylated liposomes: Appearance of an unexplained mechanism in the ABC phenomenon.2020

    • 著者名/発表者名
      El Sayed, M.M., Takata, H., Shimizu, T., Kawaguchi, Y., Abu Lila, A.S., Elsadek, N.E., Alaaeldin, E., Ishima, Y., Ando, H., Kamal, A., Sarhan, H.A., Ishida, T.
    • 雑誌名

      J. Conrol. Release

      巻: 323 ページ: 102-109

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2020.04.011

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 化粧水塗布時の含有PEGの皮膚透過と抗PEG IgM誘導に関する検討2023

    • 著者名/発表者名
      Mohamed Ibrahim、清水太郎、安藤英紀、異島優、石田竜弘
    • 学会等名
      日本薬剤学会第38年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 核酸搭載リポソームの物理化学的性質が抗核酸抗体の誘導に与える影響の検討2022

    • 著者名/発表者名
      上田大、清水太郎、安藤英紀、異島優、山吉麻子、石田竜弘
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第7回年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 抗原とオボアルブミンを共封入したPEG修飾リポソームの脾臓送達による抗原特異的抗体誘導の増強効果2022

    • 著者名/発表者名
      山本舜人、安藤英紀、清水太郎、異島優、石田竜弘
    • 学会等名
      第38回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Immunological response to PEGylated liposomes: production of anti-PEG antibodies and their affection on PK of second dose.2019

    • 著者名/発表者名
      Ishida, T.
    • 学会等名
      17th International Symposium on Blood Substitutes & Oxygen Therapeutics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2019-10-10   更新日: 2024-12-25  

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