免疫系に働きかけるバイオセラミックスの機能発現機序の解明

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生体機能の一部あるいは全部を代替する目的で開発されている「バイオマテリアル」は人工材料であるため、免疫による拒絶がほとんど生じないことがメリットの一つである。しかしながら、細胞と接触する材料表面を巧みに設計することにより、材料が積極的に免疫系に働きかけ、免疫細胞を活性化することができれば、現在がんの治療法として注目されている「養子免疫療法」に新機軸を提案できる。我々はこれまでに免疫系に積極的に働きかけるバイオセラミックス「イムノセラミックス」の試製に成功している。本研究では、これまでに得られている知見を足掛かりとして、免疫系に積極的に働きかけるバイオセラミックスの機能発現機序を免疫細胞と材料との相互作用を通して解明する。バイオマテリアルという人工材料を主軸に据え、その表面での免疫細胞との相互作用により免疫賦活効果を発現・制御する試みは挑戦的な研究であると考えている。本研究の目的は、人工材料であるバイオマテリアルの表面を巧みにデザインし、材料単独で免疫賦活効果を最大限に引き出す材料および表面の設計とその機能発現メカニズム解明の調査を通して「材料表面と免疫系細胞との相互作用」を包括的に理解し、その学理を新しいがん治療などへ展開することである。上記の目的を達成するため、これまでに我々が免疫賦活効果をもつことを明らかにした「ホウ素含有アパタイト(BAp)」をキーマテリアルとして使用する。実際、2022年度は、研究分担者との協働により抗腫瘍効果を検証するために確立した動物実験モデルを利用し、BApセラミックス上で培養した免疫細胞（キラーT細胞）を担癌マウスにインジェクションし、その抗腫瘍効果を調べた。その結果、BApセラミックス上で活性化させたキラーT細胞はコントロールと比べて高い抗腫瘍効果を示すことを明らかにした。この研究成果は特許出願済みである。