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マクロファージを介した肝微小環境リプログラミングに基づくNASH治療

研究課題

研究課題/領域番号 21H03833
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産業技術総合研究所

研究代表者

戸井田 力  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 上級主任研究員 (40611554)

研究分担者 清水 勇気  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (30778064)
姜 貞勲  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (50423512)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2021年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワードナノ医薬 / 慢性炎症 / マクロファージ / 肝星細胞 / 線維症 / MASH (NASH) / MASLD (NAFLD) / メタボリックシンドローム / 脂肪細胞 / MASH / MASLD / 肥満 / ナノメディシン / 非アルコール性脂肪性肝炎 / 肝線維化 / 脂肪炎症 / 代謝性疾患
研究開始時の研究の概要

ナノメディシンのサイズ・薬物タンパク質修飾量とマクロファージ表現型のスイッチング効率の関係、炎症性マクロファージ指向性の関係を評価し、スイッチング効率を最大限高めたNMを合成するとともに設計指針を提案する。非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)モデルマウスに対する治療効果を評価し有効性を明らかにする。肝臓の細胞・分子を包括的に評価し、ナノメディシンが誘導する肝微小環境の詳細と作用機序を提案する。以上を総括し、ナノメディシンの分子構造、マクロファージ表現型のスイッチングによる肝微小環境の細胞・分子の変化、そしてNASH治療の関係について整理する。

研究成果の概要

メタボ疾患の肝臓の表現型であるMASHは「脂肪変性」、「炎症」、「線維化」を病理学的な特徴とし、肝硬変や肝細胞ガンに進行する疾患である。近年、世界的に急増しているが、研究開始当初、認可薬が存在しなかった。マクロファージは、MASHを正負に制御する免疫細胞であり、その表現型の制御によりMASHを治療できるか研究した。マクロファージに親和性を有するナノ医薬を合成し動物モデルでその有効性を検証した。体内で表現型を制御できること、それによりMASH病態が改善することを見出した。また、MASHの原因となる脂肪炎症・脂肪線維化に対しても有効であることが分かった。本ナノ医薬は、MASHの治療薬となりうる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

MASHは急増している疾患であるが認可薬が無い。開発したナノ医薬が動物モデルにおいてMASH治療に有効である可能性を見出した。MASHの原因となる脂肪炎症・線維化の制御も可能であった。デザインを改良することで広範なメタボ疾患の治療に有効である可能性があるが、今後詳細な研究が必要であろう。マクロファージの表現型と線維化の関係は生物学・医学研究により明瞭になりつつある。しかし、その知見を活用した薬の研究は限定的であった。本研究では、マクロファージ表現型スイッチング技術を開発するとともに、表現型制御が線維症治療に有効であることを実証した。今後、より詳細な作用機序に関する研究が必要であろう。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 炎症を標的としたマクロファージ表現型のスイッチング技術2023

    • 著者名/発表者名
      Toita Riki
    • 雑誌名

      Drug Delivery System

      巻: 38 号: 5 ページ: 423-429

    • DOI

      10.2745/dds.38.423

    • ISSN
      0913-5006, 1881-2732
    • 年月日
      2023-11-25
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Releasable, Immune‐Instructive, Bioinspired Multilayer Coating Resists Implant‐Induced Fibrosis while Accelerating Tissue Repair2023

    • 著者名/発表者名
      Toita Riki, Kitamura Masahiro, Tsuchiya Akira, Kang Jeong‐Hun, Kasahara Shinjiro
    • 雑誌名

      Advanced Healthcare Materials

      巻: 13 号: 5 ページ: 2302611-2302611

    • DOI

      10.1002/adhm.202302611

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phosphatidylserine liposome multilayers mediate the M1-to-M2 macrophage polarization to enhance bone tissue regeneration2022

    • 著者名/発表者名
      Toita Riki、Kang Jeong-Hun、Tsuchiya Akira
    • 雑誌名

      Acta Biomaterialia

      巻: 154 ページ: 583-596

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2022.10.024

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bioinspired macrophage-targeted anti-inflammatory nanomedicine: A therapeutic option for the treatment of myocarditis2021

    • 著者名/発表者名
      Toita Riki、Kawano Takahito、Murata Masaharu、Kang Jeong-Hun
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering: C

      巻: 131 ページ: 112492-112492

    • DOI

      10.1016/j.msec.2021.112492

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] マクロファージ表現型スイッチング機能を有するチタン2024

    • 著者名/発表者名
      戸井田 力
    • 学会等名
      第23回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] アポトーシスメカニズムに基づいたナノ医薬の開発と炎症性疾患の予防・治療への応用2023

    • 著者名/発表者名
      姜 貞勲, 河野 喬仁, 村田 正治, 戸井田 力
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] PSリポソームによるマクロファージ機能変換と炎症性疾患の治療2023

    • 著者名/発表者名
      河野 喬仁, 戸井田 力, 楢原 佐由子, 兵藤 文紀, 赤星 朋比古, 姜 貞勲, 村田 正治
    • 学会等名
      第39回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] マクロファージ表現型による異物反応と組織修復の制御2023

    • 著者名/発表者名
      戸井田 力, 清水 栄子, 北村 昌大, 加藤 敦史, 山口 将吾, 笠原 真二郎
    • 学会等名
      第45回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] マクロファージ機能変換能を有する生体材料(ナノメディシン)による炎症性疾患の治療2023

    • 著者名/発表者名
      姜 貞勲, 村田 正治, 戸井田 力
    • 学会等名
      第39回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 炎症を標的としたマクロファージ表現型のスイッチング技術2023

    • 著者名/発表者名
      戸井田 力
    • 学会等名
      第39回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マクロファージ表現型に着目した骨再生治療2023

    • 著者名/発表者名
      戸井田 力, 土谷 享, 姜 貞勲
    • 学会等名
      第39回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 異物反応と組織修復の包括的制御を可能にする表面コーティング2023

    • 著者名/発表者名
      戸井田 力, 清水 栄子, 北村 昌大, 加藤 敦史, 山口 将吾, 笠原 真二郎
    • 学会等名
      第21回 LS-BT 合同研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] マクロファージ表現型制御機能を搭載したチタン製インプラント2022

    • 著者名/発表者名
      戸井田 力、土谷 享
    • 学会等名
      第44回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マクロファージ表現型制御による褥瘡治療2021

    • 著者名/発表者名
      戸井田 力, 清水 栄子, 姜 貞勲
    • 学会等名
      第37回日本DDS学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 組織修復性マクロファージ誘導により炎症を制御し自然治癒力を高める技術2021

    • 著者名/発表者名
      戸井田 力
    • 学会等名
      BioJapan 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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