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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Cell surface engineering of endothelial cell for improving kidney transplantation outcomes

Research Project

Project/Area Number 18H03528
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

寺村 裕治  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (10365421)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Keywords腎臓移植 / 虚血再灌流障害 / 細胞表面修飾 / PEG脂質
Outline of Annual Research Achievements

末期腎不全の患者に対して行われる腎臓移植は有効な移植医療として定着しつつある。しかしながら、移植後の生着率は未だに低く、移植後には腎臓が機能不全に陥ってしまい、再移植を余儀なくされている。この低い生着率の要因は、移植直後に起きる虚血再灌流障害が大きな原因の一つであることが明らかにされている。主に、移植した腎臓の血管内皮細胞がレシピエントの新鮮血にさらされた際に起きる傷害反応である。この虚血再灌流障害は、様々な生体反応が複雑に関与しており、未だに効果的な薬剤や治療法はない。本研究では、腎臓移植において虚血状態にさらされた血管内皮細胞を、特異的に保護して自然免疫反応による攻撃を防ぐことことができる細胞表面修飾剤の創成を目指す。本年度では、自然免疫系の制御因子として、抗凝固活性のheparinの利用を試みた。この制御因子を結合したPEG脂質(ヘパリン結合PEG脂質)の合成を試みた。ヘパリンを亜硝酸ナトリウム中で酸化させた後、末端にアルデヒド基を有するフラグメント化ヘパリンを合成。PEG鎖にリシンを有するPEG脂質と反応させて、シッフ塩基により、ヘパリン結合PEG脂質を合成した。物性測定とQCM-Dによるトロンビン活性試験から、ヘパリン結合PEG脂質の合成に成功した。また、リシン残基数を変化させることで、フラグメント化ヘパリンの結合数も制御することが可能であり、1個から8個までのフラグメント化ヘパリンを脂質へ結合させることに成功した。また、そのヘパリン活性は、結合したヘパリン数に依存しており、アンチトロンビン結合能への影響はほとんど見られなかった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

計画通りに研究が進んでいる

Strategy for Future Research Activity

引き続き、ヘパリン結合PEG脂質のin vitro評価を進めて、機能評価を進める。

Research Products

(8 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] ウプサラ大学/リンネア大学/スウェーデン農業科学大学(スウェーデン)

    • Country Name
      SWEDEN
    • Counterpart Institution
      ウプサラ大学/リンネア大学/スウェーデン農業科学大学
  • [Journal Article] Quantitative Evaluation of the Impact of Artificial Cell Adhesion via DNA Hybridization on E-cadherin-Mediated Cell Adhesion2020

    • Author(s)
      Shodai Togo, Ken Sato, Ryuzo Kawamura, Naritaka Kobayashi, Makoto Noiri, Seiichiro Nakabayashi, Yuji Teramura, and Hiroshi Y. Yoshikawa
    • Journal Title

      APL Bioengineering

      Volume: 4 Pages: 016103

    • DOI

      doi.org/10.1063/1.5123749

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Poly(2-aminoethyl methacrylate)-based polyampholyte brush surface with carboxylic groups to improve blood compatibility2020

    • Author(s)
      Tomoyuki Azuma, Taishi Matsushita, Vivek Anand Manivel, Kristina N Ekdahl, Bo Nilsson, Yuji Teramura and Madoka Takai
    • Journal Title

      J Biomater Sci Polym Ed

      Volume: 31 Pages: 679, 693

    • DOI

      doi.org/10.1080/09205063.2019.1710900

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Combination of two antithrombogenic methodologies for preventing thrombus formation on a poly(ether ether ketone) substrate2020

    • Author(s)
      Kazuhiko Ishihara, Satoru Yanokuchi, Yuji Teramura, Kyoko Fukazawa
    • Journal Title

      Colloid Surface B

      Volume: - Pages: in press

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.colsurfb.2020.111021

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 細胞表面の工学的改質がもたらすバイオメディカル分野における可能性2020

    • Author(s)
      寺村裕治、石原一彦
    • Journal Title

      バイオマテリアル

      Volume: 38 Pages: 132, 134

  • [Journal Article] Optimization of Islet Microencapsulation with Thin Polymer Membranes for Long-Term Stability2019

    • Author(s)
      Shota Toda, Artin Fattah, Kenta Asawa, Naoko Nakamura, Kristina N Ekdahl, Bo Nilsson and Yuji Teramura
    • Journal Title

      Micromachines

      Volume: 10 Pages: 755

    • DOI

      doi: 10.3390/mi10110755

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] PEG脂質による血管内皮のコーティングとブタ腎移植における虚血再灌流障害の保護効果2020

    • Author(s)
      寺村裕治, Sana Asif, Alireza Biglarnia, Kristina Nilsson-Ekdahl, Marianne Jensen-Waern, Bo Nilsson
    • Organizer
      第22回日本異種移植研究会
  • [Presentation] 細胞表面工学を利用した細胞・臓器移植への展開2019

    • Author(s)
      寺村裕治
    • Organizer
      第46回日本臓器保存生物医学会学術集会
    • Invited

URL: 

Published: 2021-01-27  

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