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ホスファチジルセリンナノキャリアを用いた急性呼吸促拍症候群に対する治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23K24434
補助金の研究課題番号 22H03175 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分55060:救急医学関連
研究機関九州大学

研究代表者

赤星 朋比古  九州大学, 医学研究院, 教授 (20336019)

研究分担者 村田 正治  九州大学, 先端医療オープンイノベーションセンター, 教授 (30304744)
白水 和宏  九州大学, 大学病院, 講師 (30568960)
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)
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) 2022-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2026年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2025年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2024年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2023年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2022年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワード急性呼吸促拍症候群 / ホスファジルセリン / ナノドラッグ / 急性呼吸急迫症候群 / 急性肺傷害 / PSナノキャリア / エクソソーム / マイクロRNA / 急性炎症 / ナノ医薬
研究開始時の研究の概要

急性呼吸急迫症候群(Acute Respiratory Distress Syndrome: ARDS)は重篤な呼吸不全を来たす、致死率の高い重篤な疾患であるにも関わらず、根本的な治療法は未だにない。
ARDSの病態には炎症が深く関わっており主に薬物療法としてはステロイドによる治療が試みられているが十分ではなく、スタチン製剤や好中球エラスターゼ阻害剤などの臨床試験では十分な有効生が示されていない。そこで、生体適合性の高いPS(ホスファチジルセリン)ナノキャリアを利用したIL-10PSナノキャリアのARDSの治療への可能性について検討することを目的とする。

研究実績の概要

急性呼吸急迫症候群(ARDS)の病態には炎症が深く関わっており、主に薬物療法としてはステロイドによる治療が試みられているが、十分ではないのが現状である。これまでにもスタチン製剤や好中球エラスターゼ阻害剤なども臨床試験で試みられているが、未だに有効性が示されていない。そこで本研究では、生体適合性の高いナノ医薬を利用したマクロファージの形質転換が、ARDSによる不可逆的な肺線維化による機能不全を改善するのかどうかについて検証し、あらたな治療薬の創出を目指す。前年度までに、リポポリサッカライド(LPS)の気管内投与による急性肺障害モデルにおいてこのナノ医薬の治療効果を検討した。ナノ医薬のみにおいても肺障害の軽減がみられたが、生理活性分子と複合化したナノ医薬においてはより、肺浮腫、炎症細胞の浸潤の軽減がえられた。それに応じて、各種サイトカインも炎症性サイトカインの軽減が認められた。2023年度においてはまたIn vitroの研究において、マウスマクロファージのM1/M2の分化を検討したところ、いずれのナノ医薬ともにM1からM2への分化を促進した。またARDSの進行モデルとしてブレオマイシンによる肺線維化モデルにおいては、生理活性分子と複合化したナノ医薬において、肺線維化の著明な改善をみとめた。濃度調整等をさらにおこない、治療効果と副作用等とのバランスを現在検討中である。

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

概ね当初の研究計画通りに進捗しており、急性期のマウス肺障害モデルでは、予想通りの結果を得ることができた。また、in vitroの研究においてより詳細なマクロファージの分化機構の検討を行うことができた。現在肺組織における2重染色法にてマクロファージの分型とサイトカインプロファイルを解析中である。また今年度は肺線維化への検討を行っている。著名な効果をみとめるものの、引き続き毒性や至適濃度の検討が必要である。最終年度までに評価を完了できる予定である。

今後の研究の推進方策

本年度においては、気管内投与マウスモデルおよび盲腸結紮モデルの2種類のARDSモデルにて、肺マクロファージにおける同技術によるマクロファージの機能変換が、急性肺障害に与える影響について検討する。検討するにあたり最初にARDSモデルマウス(CLPモデルまたはLPS投与モデル)を二群に分け(各8匹)、治療群には所定量のFITC封入ナノ医薬水溶液を、対照群には同量の生理食塩水を尾静脈から投与する。また、吸入治療群ではFITC封入ナノ医薬水溶液噴霧液を、対照群には整理食塩水の噴霧液を吸入投与する。投与濃度については検討課題とする。治療効果は生存率, 経時的血中酸素飽和度、ナノ医薬投与後6時間での摘出した肺の組織化学的評価、炎症性サイトカインの発現量(MCP-1,IL-6,IL-8, HMGB-1、TNF-α)、酸化ストレスマーカー(8-OHdG、4-HNE)の変動、肺胞洗浄液中マクロファージのM1(iNOS)、M2(Arginose1)のFACS解析を指標に評価する。本年度の研究によりナノ医薬および生理活性分子と複合化したナノ医薬の投与経路別の治療効果(伝送性)について明らかにする。また、将来の臨床応用を見極めるために、ナノ医薬の急性毒性(肝、腎機能)の有無についても生化学的に評価する。また、ブレオマイシンによる肺障害後の肺線維化においても同様の研究をすすめてゆく。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Emphysematous pyelonephritis with ST elevation accompanied by reciprocal changes mimicking acute coronary syndrome2023

    • 著者名/発表者名
      Hatakeyama K, Shono Y, Hashimoto T, Sakamoto T, Nishihara M, Iyonaga T, Mizuguchi S, Sakamoto T
    • 雑誌名

      Am J Emerg Med

      巻: 70 ページ: 208.e5-208.e7

    • DOI

      10.1016/j.ajem.2023.06.038

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] <i>In Vivo</i> Dynamic Nuclear Polarization Magnetic Resonance Imaging for the Evaluation of Redox-Related Diseases and Theranostics2022

    • 著者名/発表者名
      Hyodo Fuminori、Eto Hinako、Naganuma Tatsuya、Koyasu Norikazu、Elhelaly Abdelazim Elsayed、Noda Yoshifumi、Kato Hiroki、Murata Masaharu、Akahoshi Tomohiko、Hashizume Makoto、Utsumi Hideo、Matsuo Masayuki
    • 雑誌名

      Antioxidants &amp; Redox Signaling

      巻: 36 号: 1-3 ページ: 172-184

    • DOI

      10.1089/ars.2021.0087

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 2.5-mm articulated endoluminal forceps using a compliant mechanism2022

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Osawa, D. S. V. Bandara, Ryu Nakadate, Yoshihiro Nagao, Tomohiko Akahoshi, Masatoshi Eto, Jumpei Arata
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery

      巻: 18 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1007/s11548-022-02726-9

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impact of Antithrombin Activity Levels Following Recombinant Antithrombin Gamma Therapy in Patients with Sepsis-Induced Disseminated Intravascular Coagulation2022

    • 著者名/発表者名
      Akahoshi Tomohiko、Kaku Noriyuki、Shono Yuji、Yamamoto Yuzo、Takahashi Keita、Iyonaga Takeshi、Momii Kenta、Nishihara Masaaki、Maki Jun、Tokuda Kentaro、Yamaura Ken
    • 雑誌名

      Clinical and Applied Thrombosis/Hemostasis

      巻: 28 ページ: 28-28

    • DOI

      10.1177/10760296221135790

    • 関連する報告書
      2022 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] 門脈圧亢進症の病態2022

    • 著者名/発表者名
      赤星朋比古
    • 雑誌名

      門脈圧亢進症取り扱い規約 第 4 版 日本門脈圧亢進症学会編 金原出版

      巻: 第4版 ページ: 11-18

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Noninvasive Diagnosis of the Mitochondrial Function of Doxorubicin-Induced Cardiomyopathy Using In Vivo Dynamic Nuclear Polarization?Magnetic Resonance Imaging2022

    • 著者名/発表者名
      Mizuta Yukie、Akahoshi Tomohiko、Eto Hinako、Hyodo Fuminori、Murata Masaharu、Tokuda Kentaro、Eto Masatoshi、Yamaura Ken
    • 雑誌名

      Antioxidants

      巻: 11 号: 8 ページ: 1454-1454

    • DOI

      10.3390/antiox11081454

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] The changes of histidine rich glycoprotein in septic ill patients.2024

    • 著者名/発表者名
      Ayu NP, Akahoshi T.
    • 学会等名
      第51回日本集中治療医学会
    • 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、赤星朋比古、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] 門脈圧亢進症における Splanchnic Caput Medusae と救急治療戦略 脾臓摘出術後 の中長期を含む合併症に対する検討2022

    • 著者名/発表者名
      長尾 吉泰, 赤星 朋比古, 和田 賢哉, 冨山 貴央, 森永 哲成, 小斎 侑希子, 冨野 高広, 森田 和豊, 伊藤 心二, 原田 昇, 吉住 朋晴
    • 学会等名
      第 58 回日本腹部救急医学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 骨盤骨折治療に併用した持続局所抗菌薬灌流(CLAP)の治療成績2022

    • 著者名/発表者名
      籾井 健太, 赤星 朋比古
    • 学会等名
      第 36 回日本外傷学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 門脈圧亢進症の治療 門脈血行異常症における診療ネットワーク構築2022

    • 著者名/発表者名
      赤星 朋比古, 大藤 さとこ, 橋爪 誠, 鹿毛 政義
    • 学会等名
      第 29 回日本門脈圧亢進症学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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