Innovative Therapeutic Strategy Using Prostaglandin I2 Agonist (ONO1301) Combined with Nano Drug Delivery System For Pulmonary Arterial Hypertension

概要

〔目　的(Purpose)〕
特発性肺動脈性肺高血圧は肺高血圧の進行に伴う雨心不全とそれに続く左心不全があり、自然予後は３年で30％と非常に予後不良の疾患である。現在の治療薬はでは、肺高血圧のコントロールに難渋し、未だ満足のいく臨床成績ではないため、新しい治療法の開発が急務である。そこで我々は、プロスタサイクリンアゴニストかつトロンボキサンA2酵素阻害作用を持つONO1301に着目した。ONO1301は血管拡張作用のみならず、様々なサイトカインを放出し、抗炎症、抗線維化、組織修復効果を持ち合わせているため、肺高血圧に新たな治療薬となりうると期待されている。一方で、ONO1301はその強力な血管拡張作用とサイトカイン分泌促進作用によって、全身への副反応が顕著に現れることがわかっている。こうのような問題を解決するために、nano drug deliveryに注目した。ナノ粒子が正常組織に集積せず、血管透過性部位に飲み特異的に集積することを利用したdrug delivery法である。本研究では、I vitoro,in vivoにおいて、ONO1301名の粒子(ONO-NP)の肺高血圧への有効性とdrug deliveryについて検証した。

〔方　法(Methods)〕
①肺高血圧モデルラットの作成
200gのSDラットに、SU5416を20μg/g皮下注し、O210%で21日間管理し、その14日後の計35にちの飼育により、肺高血圧モデルを得られる。
②ONO1301の肺線維芽細胞におけるHGF発現効果と肺血管平滑筋細胞への効果(In vitro)
・ヒト肺線維芽細胞にONO1301(100μM)を投与し、72hr後の上清中のHGF濃度の測定(ELISA法)。
・肺高血圧ラットから肺動脈を採取し、血管平滑筋を単離培養する。HGF投与群(n=5)とHGF非投与群(n=5)の２群に分け(HGF10ng/ml)、投与後24hr毎に細胞数をCCK-8assayを用いて細胞増殖能を評価する。
③ONO-NPの肺高血圧症ラットに対する効果の検証
肺高血圧ラットday21,28にONO-NP(3mg/kg)をsingle bolusで全身尾静脈投与し、day35に肺高血圧に対する効果を評価する（組織解析、遺伝子解析、血行動態解析）
④肺への特異的集積の検討
Texas Redで標識したnano粒子をDay34に全身尾静脈投与し、day35に、各臓器（脳、心臓、肺、肝臓、脾臓）を取り出し、各臓器におけるTexas Red蛍光面積の分布を評価した。また、肺組織中の取り込み細胞を同定するために蛍光免疫染色法で検索した。

〔成　績(Results)〕
・ONO1301投与の72hr後のヒト線維芽細胞のHGF分泌は促進された。
・HGF投与により、72hrまでに肺血管平滑筋の細胞増殖は有意に抑制された。
・ONO-NP投与により、肺線維芽細胞および肺組織中のHGFが増加した。肺血管平滑筋の増殖(0.49±0.04 vs 0.25±0.09/vessel(P<0.05)および% wall thicknessが36.6±8.5 vs 20.8±4.8%(P<0.01)と中膜肥厚が有意に抑制された。
・ONO-NP投与により、肺組織線維化び炎症性サイトカイン遺伝子発現が有意に抑制された。
・ONO-NP投与により、平均肺動脈圧31.2±5.3 vs 17.4±4.2mmHg(P<0.05)、右室圧/左室圧0.68±0.11 vs 0.49±0.12(P<0.05)、右心重量0.49±0.07 vs 0.41±0.08g低下した。

〔総　括(Conclusion)〕
肺高血圧モデルラットにおいて、全身静脈投与によるONO-NPは、障害肺に特異的に集積し、平滑筋細胞増殖抑制効果を示し、進行する肺高血圧を抑制した。