腱組織マクロファージの解明と屈筋腱損傷に対する新規治療法の確立

• 研究課題/領域番号: 23K15707
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分56020:整形外科学関連
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 岩永 康秀 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任助教 (80906610)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2025年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 屈筋腱 / 組織マクロファージ / 腱

研究開始時の研究の概要

本研究では、屈筋腱における組織マクロファージの局在を明らかにし、その活性化を促進する手法の確立を目指す。まず、屈筋腱に存在すると考えられる組織マクロファージを同定しその局在を明らかにする。その上で、当研究室で開発されたハイドロゲル（Tetra-Peg gel）を使用して、炎症性マクロファージの侵入を防ぐ実験系を確立し、ハイドロゲル内における腱の治癒過程を解析する。さらに、遺伝子改変マウスを用いることで炎症性マクロファージを死滅させ、同様に炎症性マクロファージ非存在下における腱の治癒過程を解析する。最後に、シングルセル解析による網羅的な解析を追加し、より詳細に治癒に関わる細胞集団を明らかにする。

研究実績の概要

一般に成体の組織には、単球から分化する炎症性マクロファージとは独立して、組織の恒常性に重要とされる組織マクロファージが存在している。近年、腱組織にもマクロファージマーカー陽性腱細胞の存在が報告されており（Dis Model Mech. 2019 Dec 1; 12(12)）、腱組織における組織マクロファージが徐々に解明されつつある。しかしながら、組織が一旦損傷されると、組織マクロファージは消失し炎症性マクロファージへと置換されてしまう。そのため、実際の治癒過程では組織マクロファージははほとんど組織修復に寄与していないと考えられている。そこで本研究では、炎症性マクロファージの侵入を防ぐことで組織マクロファージを保存し、活性化させることができるのではと着想し、腱組織マクロファージの活性化を通して腱の治癒過程を最適化する方法の確立を目指す。まず、免疫組織学的に腱における組織マクロファージの存在を示し、その局在を明らかにする。次に、当研究室で開発されたハイドロゲルで縫合した屈筋腱を被覆することで炎症性マクロファージの侵入を防ぎ、ゲル内での腱組織マクロファージの活性化の有無を解析する。また、遺伝子改変マウス(Ccr2-CreERT2; Rosa26iDTR)を使用することで炎症性マクロファージを消失させ、その環境下での腱組織マクロファージの挙動を解析する。最後に、コントロール群とゲル群のサンプルからシングルセル解析を行い、それぞれの治癒過程に関わる細胞集団を同定し、腱組織マクロファージが他の細胞集団に及ぼす相互作用を明らかにする。

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

屈筋腱の組織マクロファージを同定した。
屈筋腱周囲のパラテノン組織には、CD68+/CD206+細胞が存在していることが、FACSの結果より明らかとなった。
また、免疫組織学的にも同定することが出来た。

今後の研究の推進方策

今後は、同定した組織マクロファージをソーティングにより分離し、初代培養を行っていく。また、そのほかの組織マクロファージと遺伝子発現の差異を検証するため、すでに知られている組織マクロファージとの比較をRNAシークエンスによる網羅的解析で行う予定である。