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2022 年度 実施状況報告書

生体内移植を実現する細胞・臓器および人工臓器の表面処理材に関する国際共同研究

研究課題

研究課題/領域番号 18KK0305
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

寺村 裕治  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 (10365421)

研究分担者 井上 祐貴  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (40402789) [辞退]
深澤 今日子  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 上級研究員 (50776672)
石原 一彦  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90193341) [辞退]
研究期間 (年度) 2018-10-09 – 2024-03-31
キーワード臓器移植 / 人工臓器 / 生体適合性材料 / 表面修飾
研究実績の概要

細胞・臓器移植のみならず人工弁、人工血管などの人工臓器の埋め込みをした際に起きる自然免疫系の活性化は、未だ解決されていない共通の問題である。補体 系や凝固因子系の活性化や血小板粘着から始まる一連の免疫反応が惹起されると、細胞・臓器移植では虚血再灌流障害が起き、細胞や臓器が傷害を受けるため機 能が消失する。また、人工臓器では全身への深刻な副作用が起き、レシピエントが重篤な症状に繋がる。これまでに申請者らのグループでは、細胞移植や臓器移 植、人工臓器の埋め込みにおける免疫反応制御を目指して、様々な表面修飾剤の研究に取り組んできた。本国際共同研究では、スウェーデンのウプサラ大学と共同して、医療として定着しつつある腎臓移植における細胞表面修飾剤と人工心臓に臨床応用されている表面改質材に焦点を絞り、臨床で使用できる新規表面処理 材料技術の研究・開発を行うことを目的としている。特に、ヒト血液中での免疫反応を詳細に調べる。あわせて、ブタによる大動物試験も行い、早期の臨床応用 を目指す。
本年度では、昨年度に続いて、ポリエチレングリコール結合脂質を利用した細胞膜を修飾できる材料に着目し、抗凝固活性を付与するためにヘパリンとの結合体の合成とその機能評価を行なった。化学処理したヘパリンをリン脂質に化学結合し、そのヘパリンの結合数は、1つから最大で8個まで変化させた。ヘパリンの活性を評価するために、アンチトンビン結合能とFactor Xa阻害試験を行い、そのヘパリンとしての機能が保持されていることが分かった。その活性は、ヘパリンの結合数に相関していることがわかった。また、補体活性を担うFactor HやC4BPとの相互作用が生じることがわかり、その結合活性は、ヘパリン結合に相関があることもわかった。このことになり、抗凝固活性のみならず抗補体活性を有する細胞表面に改変でき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

週に1-2回のビデオ会議によるディスカッショと現地訪問により、概ね、順調に進展している。

今後の研究の推進方策

COVID-19の影響があったため、1年間の共同研究の延長申請をおこなった。2023年に、引き続き共同研究を進める

次年度使用額が生じた理由

COVD-19の影響で、研究計画が若干予定よりも遅れているため、1年間の延長をおこなった。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件)

  • [国際共同研究] ウプサラ大学/リンネ大学(スウェーデン)

    • 国名
      スウェーデン
    • 外国機関名
      ウプサラ大学/リンネ大学
  • [雑誌論文] Therapeutic regulation of complement activation in extracorporeal circuits and intravascular treatments with special reference to the alternative pathway amplification loop2022

    • 著者名/発表者名
      Ekdahl Kristina N.、Fromell Karin、Mannes Marco、Grinnemo Karl‐Henrik、Huber‐Lang Markus、Teramura Yuji、Nilsson Bo
    • 雑誌名

      Immunological Reviews

      巻: 313 ページ: 91~103

    • DOI

      10.1111/imr.13148

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Impact of spontaneous liposome modification with phospholipid polymer-lipid conjugates on protein interactions2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Haruna、Adler Anna、Huang Tianwei、Kuramochi Akiko、Ohba Yoshiro、Sato Yuya、Nakamura Naoko、Manivel Vivek Anand、Ekdahl Kristina N、Nilsson Bo、Ishihara Kazuhiko、Teramura Yuji
    • 雑誌名

      Science and Technology of Advanced Materials

      巻: 23 ページ: 845~857

    • DOI

      10.1080/14686996.2022.2146466

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著

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公開日: 2023-12-25  

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