| 研究課題/領域番号 |
17K01386
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人国立循環器病研究センター |
|---|
研究代表者 |
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)
|
|---|
| 研究分担者 |
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, 研究員 (40611554)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
|
| キーワード | 生体材料 / 血液浄化療法 / 炎症性自己免疫疾患 |
|---|
| 研究実績の概要 |
適切な血液浄化療法（アフェレシス療法）を施すことが困難な自然災害などの緊急時の場合、重篤な自己免疫疾患を抱えている患者にとって症状の悪化やいのちの危険に直面するリスクが高くなる。本研究の目的は緊急時に血液浄化療法の代替となる血中自己抗体の簡易除去システムを創製することである。
本年度は、1）簡易除去システムの改良、2）マクロファージ細胞に対する簡易除去システムの選択性（親和性）の評価、3）自己抗体における簡易除去システムの認識能力の評価、4）簡易除去システムの血中安定性の評価を行った。
簡易除去システムのナノ分子本体のサイズは約300 nmであった。簡易除去システムの改良として、サイズが100 nm以下のナノ分子本体を作製し、マクロファージ細胞に対する選択性を調べた結果、100 nm以下のナノ分子本体のほうが300 nmサイズよりもマクロファージ細胞に対する高い選択性を示した。
また、抗体との結合のためにプロテインG由来のペプチドをナノ分子本体の表面に修飾した簡易除去システムの作製は既に成功しており、血中に存在する免疫細胞による免疫惹起の問題もアルブミン結合ドメインと抗体のFab結合ドメインを有していないFc結合ドメインのペプチドを使用することで既に解決した。本年度はプロテインG由来のペプチドを修飾した簡易除去システムの血中安定性を評価した。プロテインG由来のペプチドの非修飾よりも修飾のほうが長時間血中に存在し、血中安定性が増加することを確認した。
来年度は、簡易除去システムに対するマクロファージ細胞の選択性および取り込み量の評価を実施すると同時に、心筋炎モデルマウスを用いた簡易除去システムの効率性と有効性を評価する予定である。
|
| 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
ホスファチジルセリンを基盤とするナノ分子本体は約300 nmのサイズを有しており、抗体との結合に必要なプロテインG由来のペプチドをナノ分子本体の表面に修飾してもサイズの変化はないことを確認した。ナノ分子本体のサイズがマクロファージ細胞との選択性に与える影響を調べるためにナノ分子本体の溶液を均等に分散してからフィルターで濾過し、100 nm以下のナノ分子本体を作製した。マクロファージ細胞に対する選択性は300 nmのナノ分子本体よりも、100 nm以下のナノ分子本体のほうが高かった。自己抗体における簡易除去システムの認識能力も100 nm以下のナノ分子本体を用いることで改善できた。
また、血中に存在する抗体との結合のためにプロテインG由来のペプチドをナノ分子本体の表面に修飾した簡易除去システムの創製に成功しており、アルブミン結合ドメインと抗体のFab結合ドメインを有していないFc結合ドメインのペプチドを使用することで免疫惹起の問題もクリアできた。簡易除去システムを生体内に投与してから長時間安定性を保持することは治療効率のアップに繋がる。本年度はプロテインG由来のペプチドを修飾した簡易除去システムの血中安定性を評価した。簡易除去システムをマウスの尾静脈を介して静脈内投与し、血中安定性を調べた結果、プロテインG由来のペプチドを修飾したナノ分子本体のほうが緋修飾よりも長時間血中に存在し、血中安定性も増加した。プロテインG由来のペプチドは抗体との結合だけでなく血中安定性の向上にも寄与することを確認した。
|
| 今後の研究の推進方策 |
1）マクロファージを選択的に認識する簡易除去システムの作製を引き続き行うと同時に、異なるサイズの簡易除去システムに対するマクロファージ細胞（Raw264.7細胞およびマウス腹腔侵出性マクロファージ細胞）の選択性と取り込み量の評価も引き続き実施する予定である。
2）安定した心筋炎マウスモデルの作製のために、炎症惹起物質である豚の心筋由来のミオシンの投与量を必要に応じて調整する予定である。心筋炎マウスモデルの評価はミオシンの投与開始から21日目に、心臓のサイズと重さの変化、血中サイトカインの濃度変化、組織切片による心筋組織へのマクロファージ細胞の浸潤などを調べて判断する。
3）イン・ビトロ実験として簡易除去システムの表面に修飾したプロテインG由来のペプチドが血清の存在下でIgGと安定的に結合できるかを調べる予定である。イン・ビトロ実験の結果を基に、必要な場合は修飾するプロテインG由来のペプチドの量を調節する予定である。また、心筋炎モデルマウスを用いた簡易除去システムの効率性と有効性の評価も実施する予定である。
|
