International collaboration research on surface modification material for transplantation of cells, organs and artificial organs

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。

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。