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2023 年度 実施状況報告書

人工関節周囲感染の制御に向けたマクロファージによる細胞治療の基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 22K09299
研究機関山形大学

研究代表者

高木 理彰  山形大学, 医学部, 教授 (40241707)

研究分担者 丸山 真博  山形大学, 医学部, 助教 (00740870)
伊藤 重治  山形大学, 医学部, 助教 (50764122)
本間 龍介  山形大学, 医学部, 非常勤講師 (70716688)
高窪 祐弥  山形大学, 医学部, 准教授 (80431641)
鈴木 智人  山形大学, 医学部, 助教 (90599416)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード人工関節周囲感染 / 滑膜炎 / マクロファージ / オートファジー
研究実績の概要

人工関節周囲感染の病態の把握、細胞治療を目的としたアプローチ方法の確立を目的に、昨年度の検討で明らかになったマクロファージの特異的な動態に着目して滑膜組織を解析した。
手術検体から得られた滑膜組織から、マクロファージを分離培養し、感染の病態である炎症(IFN-γ, LPS刺激)、炎症抑制(IL4刺激)の2つの条件下で、マクロファージの亜型、動態について検討した。マクロファージの亜型はFACSを用いて、M0マクロファージ(CD11b+CD80―CD206―)、M1マクロファージ(CD11b+CD80+CD206―)、M2マクロファージ(CD11b+CD80―CD206+)を指標に分別した。マクロファージの亜型は、M0, M1, M2,さらにM1/M2二重陽性の4型に分別された。炎症性の滑膜から分離培養したマクロファージはM1, M1/M2, M0, M2 の順に多く、刺激を加えると炎症(IFN-γ, LPS刺激)条件で、M0, M2, M1/M2の割合は低下、M1の割合が上昇した。炎症抑制(IL4刺激)条件下では、M0, M2の割合は低下、M1/M2の割合は維持された。
昨年度の研究で明らかとなった炎症組織におけるマクロファージに高発現するオートファジー分子に着目して解析すると、オートファジー関連分子のWIPI2, LC3, p62 のいずれもM0マクロファージと比較して M2, M1/M2マクロファージでの発現が強く、さらにM1と比較してM1/M2での発現が強かった。
今回の研究から、炎症性滑膜炎の病態では、炎症の修復機転が働くと、M1からM1/M2に形質転換する細胞群の存在とあわせて、M1/M2マクロファージがM2マクロファージとともにオートファジーシステムも利用しながら抗炎症性の働きをす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

これまでの研究から、炎症性の生体組織からマクロファージを分離し、抗炎症性の表現形質に誘導できる道筋が開かれた。

今後の研究の推進方策

次年度は、感染性・炎症性滑膜炎モデルのアッセイ系の確立と合わせて、炎症性滑膜組織から分離した抗炎症性マクロファージ、さらに分離培養刺激で抗炎症性の形質を獲得したマクロファージを感染性・炎症性滑膜炎モデルのアッセイ系に用いて、滑膜炎の抗炎症効果、感染抑制効果を検証する予定である。

次年度使用額が生じた理由

次年度使用額が生じた理由
前年度までの支出が少なかったため少額の次年度使用額が発生した。
使用計画
計画予定通りに使用していく予定

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Friend or foe? Inflammation and the foreign body response to orthopedic biomaterials2023

    • 著者名/発表者名
      Gibon Emmanuel、Takakubo Yuya、Zwingenberger Stefan、Gallo Jiri、Takagi Michiaki、Goodman Stuart B.
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Materials Research Part A

      巻: 1 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1002/jbm.a.37599

  • [学会発表] Periprosthetic joint pathology.2023

    • 著者名/発表者名
      Takagi M
    • 学会等名
      The 67th Spring Congress of the Korean Orthopaedic Association Korea
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Current knowledge of rheumatoid arthritis.- Is rheumatoid hip is forgotten? -2023

    • 著者名/発表者名
      Takagi M
    • 学会等名
      The 67th Spring Congress of the Korean Orthopaedic Association Korea
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Analysis on autophagy-related molecules in macrophage subtype in the synovium of rheumatoid arthritis and Osteoarthritis2023

    • 著者名/発表者名
      Huang H, Takakubo Y, Maruyama M, Uno T, Akabane T, Igarashi T, Liu X, Takeda Y, Goodman SB, Takagi M
    • 学会等名
      ORS 2023 Annual Meeting
    • 国際学会

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公開日: 2024-12-25  

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