好中球を担体とした独創的DDSの開発と炎症性疾患治療への応用

脳梗塞の病態進行に着目した斬新なdrug delivery system（DDS）の構築を目指し、好中球を薬物担体として利用するNeutrophil-mediated DDS technologyに関する研究を実施した。好中球は炎症に対して速やかに応答する細胞であり、脳梗塞急性期から修復期にわたって脳に浸潤し、障害部位の修復に関与する。そこで本研究では、長期間の薬物徐放が可能な扁平状マイクロ粒子 (マイクロディスク)を好中球に搭載し、単回投与で長期的に脳保護効果をもたらすDDSの開発を試みた。生体適合性が高い乳酸－グリコール酸共重合体（PLGA）を主成分とするマイクロディスクにタクロリムスを封入した。マイクロディスクの細胞接着部は、好中球に発現するCD206とCD44にそれぞれ親和性を有するキトサンとヒアルロン酸をLayer-by-layer法により積層させて作製した。走査電子顕微鏡でマイクロディスクを観察したところ、平均直径は約4 um、厚さは約50 nmであった。また共焦点レーザースキャン顕微鏡でマイクロディスクと好中球の接着の様子を観察したところ、マイクロディスクは好中球に取り込まれることなく細胞表面に保持されていた。タクロリムスを封入したマイクロディスクを好中球に搭載し、好中球の遊走能をトランスウェル法で評価した。その結果、細胞表面のマイクロディスクは好中球の遊走能に影響を与えず、またマイクロディスクは好中球に搭載することで血管内皮細胞の層を通過することが示された。マウス実験において好中球の炎症ターゲティング能をインビボイメージングシステムで解析したところ、好中球が炎症組織に集積する様子が観察された。以上より、マイクロディスクを搭載した好中球を用いたDDSの開発により、脳梗塞巣の炎症部位にタクロリムスを送達可能になることが示唆された。

脳梗塞の病態進行に着目した斬新なdrug delivery system（DDS）の構築を目指し、好中球を薬物担体として利用するNeutrophil-mediated DDS technologyに関する研究を実施した。好中球は炎症に対して速やかに応答する細胞であり、脳梗塞急性期から修復期にわたって脳に浸潤し、障害部位の修復に関与する。そこで本研究では、長期間の薬物徐放が可能な扁平状マイクロ粒子 (マイクロディスク)を好中球に搭載し、単回投与で長期的に脳保護効果をもたらすDDSの開発を試みた。生体適合性が高い乳酸－グリコール酸共重合体（PLGA）を主成分とするマイクロディスクにタクロリムスを封入した。マイクロディスクの細胞接着部は、好中球に発現するCD206とCD44にそれぞれ親和性を有するキトサンとヒアルロン酸をLayer-by-layer法により積層させて作製した。走査電子顕微鏡でマイクロディスクを観察したところ、平均直径は約4 um、厚さは約50 nmであった。また共焦点レーザースキャン顕微鏡でマイクロディスクと好中球の接着の様子を観察したところ、マイクロディスクは好中球に取り込まれることなく細胞表面に保持されていた。タクロリムスを封入したマイクロディスクを好中球に搭載し、好中球の遊走能をトランスウェル法で評価した。その結果、細胞表面のマイクロディスクは好中球の遊走能に影響を与えず、またマイクロディスクは好中球に搭載することで血管内皮細胞の層を通過することが示された。マウス実験において好中球の炎症ターゲティング能をインビボイメージングシステムで解析したところ、好中球が炎症組織に集積する様子が観察された。以上より、マイクロディスクを搭載した好中球を用いたDDSの開発により、脳梗塞巣の炎症部位にタクロリムスを送達可能になることが示唆された。