幹細胞由来ペプチドを用いた革新的大動脈瘤治療法の開発

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H04937
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 碓氷 章彦 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (30283443)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 荏原 充宏 国立研究開発法人物質・材料研究機構, MANA-ナノライフ分野, 主任研究員 (10452393) ; 加藤 竜司 名古屋大学, 創薬科学研究科, 准教授 (50377884) ; 成田 裕司 名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (60378221) ; 緒方 藍歌 名古屋大学, 医学系研究科, 研究員 (70718311) ; 蟹江 慧 名古屋大学, 創薬科学研究科, 助教 (80636407)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 大動脈瘤 / 間葉系幹細胞 / 抗炎症作用 / ペプチド

Outline of Annual Research Achievements

高齢化などを背景に、大動脈瘤罹患患者数は手術件数とともに増加している。大動脈瘤に対する人工血管置換術は侵襲が大きく、近年、より低侵襲なステントグラフト内挿術が数多く行われるようになったが、適応が限られており万全とは言いがたい。一方、大動脈瘤の原因は、動脈硬化を基盤とした血管壁の慢性炎症であることが分かってきた。申請者らは、これまでに抗炎症作用や免疫抑制能を持つ間葉系幹細胞（MSC）による大動脈瘤モデルマウスの瘤径縮小効果を明らかにし、本治療法の可能性を発見した。本研究では、手術適応限界症例に対する革新的な治療法として、MSCから産生される液性因子から大動脈瘤治療に有効なタンパクを探索し、そのタンパクのアミノ酸配列をもとに設計したペプチド合成薬による新たな大動脈瘤治療法の開発を試みる。
MSCの培養上清中に含まれるタンパクの網羅的同定を行うため、培養上清を回収して濃縮・精製したのち、タンパクアレイにて解析したいところ、256個のタンパクが同定された。そのうち、抗炎症作用・免疫抑制能を持つ分泌因子2つ（因子A, 因子Bとする）を同定した。この2因子のリコンビナントタンパクによる抗炎症作用をIn Vitroにて確認するため、炎症性マクロファージの培養培地に因子A, 因子Bを添加し、遺伝子発現変化を定量RT-PCRで調べたところ、IL-1β, IL-6, TNF-α, MMP-2, MMP-9 遺伝子発現が有意に低下したことがわかった。また、因子A, 因子Bそれぞれ各単独添加および複合添加どちらにおいても低下していた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初は質量分析によるプロテオーム解析にて抗炎症作用・免疫抑制能を持つタンパクを同定する予定だったが、条件設定が想定以上に遂行困難であることが判明した。研究方式を見直し、検出可能なタンパクの種類は限定されるものの、条件設定が比較的容易なタンパクアレイによるプロテオーム解析を行う必要が生じたため、当初研究計画に比べやや遅れているとした。

Strategy for Future Research Activity

これまでにIn vitroにて因子A, 因子Bが有用であることが判明したが、In vivoで実際に有用であるか検証が必要と考える。従って、大動脈瘤モデルマウスに因子A, 因子Bのリコンビナントタンパクを投与し、瘤径測定や組織学的評価、生化学的評価により有効性を明らかにする。効果が得られた因子のアミノ酸配列からペプチドを設計し、ペプチドアレイにて細胞増殖能や抗炎症に関する細胞遺伝子発現変化について確認する。もし効果が得られなかった場合は、ペプチド設計方法や残基数を可変するなどの見直しをする。効果が得られた場合は、in vivo検討に進む。in vivo検討では、大動脈瘤発症予防効果および治療効果について調べる。実験がうまく進まない時の対応として、予防および治療効果の検討で有効性が低かった場合は、投与方法や投与濃度、投与回数などを変更して再考する。