機械的補助循環に合併する後天性von Willebrand症候群の治療法の開発
研究課題情報
- 課題管理番号
- 19ek0109246h0003
- 9つの連携分野プロジェクト
難病克服プロジェクト
- 事業名
難治性疾患実用化研究事業
- タグ（2019）
研究の性格： 医薬品・医療機器等の開発を目指す研究<医療機器開発につながるシステム開発を含む>
開発フェーズ： 基礎的
承認上の分類： 医薬品
対象疾患： 血液および造血器の疾患ならびに免疫機構の障害
- タグ（2018）
研究の性格： 医薬品・医療機器等の開発を目指す研究<医療機器開発につながるシステム開発を含む>
開発フェーズ： 基礎的
承認上の分類： 医薬品
対象疾患： 血液および造血器の疾患ならびに免疫機構の障害
- タグ（2017）
研究の性格： 医薬品・医療機器等の開発を目指す研究<医療機器開発につながるシステム開発を含む>
開発フェーズ： 基礎的
承認上の分類： 医薬品
対象疾患： 血液および造血器の疾患ならびに免疫機構の障害
- 代表研究機関
- 公立大学法人奈良県立医科大学
- 研究代表者
(2019) 松本雅則, 公立大学法人奈良県立医科大学, 医学部・教授
(2018) 松本雅則, 公立大学法人奈良県立医科大学, 医学部・教授
(2017) 松本雅則, 公立大学法人奈良県立医科大学, 医学部・教授
- 研究期間
- 2017年度 - 2019年度
- 課題への総配分額
- 81,380 千円
- 研究概要（2019）
- 急性心不全の際に経皮的心肺補助(PCPS)や体外式人工肺(ECMO)などの機械的補助循環で治療されるが、その際に出血症状が出現する。その原因として、循環装置のポンプによって高ずり応力が発生し、ADAMTS13によるvon Willebrand因子(VWF)切断が過剰に起こることで後天性von Willebrand症候群(AVWS)が発生していることが明らかになった。このような場合、循環装置を中止することは困難な場合がほとんどであり、有効な治療法は存在しない。そこで、ADAMTS13活性を阻害することで機械的補助循環によるAVWSに対する治療法の開発を計画した。我々はすでにADAMTS13活性を阻害するモノクローナル抗体を作成済みであり、それをヒト型化するためA10の遺伝子配列を決定し、ヒト型化に成功した。さらに、PCPS回路を作成し、ヒト血液を還流してAVWSが再現できること、1ug/mLの濃度でAVWSが阻害できることを確認した。今後、サルとヤギを用いた動物実験を計画中である。また、低分子化合物を約7000種類スクリーニングし、2種類のADAMTS13活性阻害物質を同定した。
- 研究概要（2018）
- 人工心臓などの機械的補助循環の合併症として出血がある。これは、von Willebrand因子が、循環ポンプによる高ずり応力でADAMTS13によって過剰切断を受けることが１つの原因である。本研究では、この治療薬としてADAMTS13活性を阻害する薬剤を開発する。まず、低分子化合物として２種類の有望な物質を同定した。さらにADAMTS13活性阻害抗体遺伝子のアミノ酸配列を決定し、製剤化の準備を進めている。
- 研究概要（2017）
研究成果情報
2019
2018
2017
成果の概要
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循環器難病が重症化すると心不全となるが、その治療法として植込型左室補助心臓(LVAD)が日本国内でも実施されている。LVADの合併症として出血があり、その主たる原因が後天性von Willebrand 症候群(AVWS)と考えられている。LVADのポンプによって発生した高ずり応力によりvon Willebrand因子（VWF）がADAMTS13により過剰に切断され、出血傾向を呈する。本研究では、ADAMTS13活性を阻害することでAVWSの治療を行うことを計画し、ADAMTS13活性を阻害するモノクローナル抗体A10（特許第4533995号）による製剤開発を計画した。 昨年度までに、経皮的心肺補助（PCPS）を用いたin vitro, in vivoにおいてA10の検討を行い有効性を確認した。本年度はLVADでの検討を計画したが、LVADは1個1800万円と高価である上に、日本国内では全例回収されるために入手することは困難であった。2019年度になり共同研究により人工心臓の供与を受けることができることが決定した。まず、LVADを組み込んだ還流装置を作成し、ヒト血液を還流しex vivoでAVWSの発生を確認した。AVWSの発生をA10 IgG 10ug/mLで部分的に予防できることを確認した。続いて、カニクイザルにLVADを装着することに成功し、in vivoで還流させることでAVWSが発生することを確認した。さらに、LVAD装着サルにA10を10ug/mL投与することでAVWSの発生を部分的に阻害できる事を確認した。（山家、堀内） A10抗体のヒト型化のために、A10重鎖のヒトキメラ化をさらに進め、軽鎖のヒトキメラ化を行い、反応性を保持することを確認した。また、MD領域を免疫したマウスの抗体遺伝子配列を次世代シーケンサーで網羅的に解析することにより、A10の親和性を向上させうる候補配列を18種得た。一方で、抗体のヒト化や親和性向上に重要であるアミノ酸配列や構造を明らかにするために、X線構造解析を試みた。A10 FabとADAMTS13のMD領域のタンパク質を発現、精製し、A10-ADAMTS13複合体の共結晶の作製を試みている。（安居、早川）
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1. 高見昭良, 松下正, 緒方正男, 藤井伸治, 久冨木庸子, 藤原慎一郎, 松本雅則, 冨山佳昭, 日本輸血・細胞治療学会血小板使用ガイドライン小委員会, 日本輸血・細胞治療学会「指針改訂検討委員会」日本輸血・細胞治療学会ガイドライン委員会, 血小板製剤使用ガイドライン小委員会. 科学的根拠に基づいた血小板製剤の使用ガイドライン[2019年改訂版]. 日本輸血細胞治療学会誌. 2019, 65巻3号554-561.
2. 松下正, 長谷川雄一, 玉井佳子, 宮田茂樹, 安村敏, 山本晃士, 松本雅則, 日本輸血・細胞治療学会「ガイドライン委員会」, 新鮮凍結血漿の使用指針に関する小委員会. 科学的根拠に基づいた新鮮凍結血漿(FFP)の使用ガイドライン[改訂第2版]. 日本輸血細胞治療学会誌. 2019, 65巻3号525-537.
3. Fujimura Y, Lammle B, Tanabe S, Sakai K, Kimura T, Kokame K, Miyata T, Takahashi Y, Taniguchi S, Matsumoto M. Patent ductus arteriosus generates neonatal hemolytic jaundice with thrombocytopenia in Upshaw-Schulman syndrome. Blood Adv. 2019, 3(21)3191-3195, doi.org/10.1182/bloodadvances.2019000601
4. Otani T, Hatakeyama K, Yamashita K, Hayata Y, Hayakawa M, Matsumoto M, Taniguchi S, Ohbayashi C. A histological description of intestinal 'angiodysplasia' in an autopsy case of Heyde's syndrome. Pathol Int. 2019, 69(12)727-729, doi:10.1111/pin.12874.
5. Sakai K, Someya T, Harada K, Yagi H, Matsui T, Matsumoto M. Novel aptamer to von Willebrand factor A1 domain (TAGX-0004) shows total inhibition of thrombus formation superior to ARC1779 and comparable to caplacizumab. Haematologica. 2019, 235549; doi:10.3324/haematol.2019.235549. [Epub ahead of print]
6. Sakai K, Kuwana M, Tanaka H, Hosomichi K, Hasegawa A, Uyama H, Nishio K, Omae T, Hishizawa M, Matsui M, Iwato K, Okamoto A, Okuhiro K, Yamashita Y, Itoh M, Kumekawa H, Takezako N, Kawano N, Matsukawa T, Sano H, Oshiro K, Hayashi K, Ueda Y, Mushino T, Ogawa Y, Yamada Y, Murata M, Matsumoto M. HLA loci predisposing to immune TTP in Japanese: potential role of the shared ADAMTS13 peptide bound to different HLA-DR. Blood 2020. doi.10.1182/blood.2020005395 [Epub ahead of print]
7. R Shirakawa, S Goto-Ito, K Goto, S Wakayama, H Kubo, N Sakata, Duc Anh Trinh, A Yamagata, Y Sato, H Masumoto, J Cheng, T Fujimoto, S Fukai, H Horiuchi. A SNARE geranylgeranyltransferase essential for the organization of the Golgi apparatus. EMBO J. 2020, 39:e104120, doi.org/10.15252/embj.2019104120
8. T Iida, D Hirayama, N Minami, M Matsuura, K Wagatsuma, K Kawakami, K Nagaishi, M Nojima, H Ikeuchi, S Hirota, R Shirakawa, H Horiuchi, H Nakase. Downregulation of RalGTPase-activating protein promotes colitis-associated cancer via NLRP3 inflammasome activation. Cell Mol Gastroenterol Hepatol. 2020, 9, 277-293. doi:10.1016/j.jcmgh.2019.10.003.
9. Tsuchiya S, Y Matsumoto, T Doman, T Fujiya, J Sugisawa, A Suda, K Sato, S Ikeda, T Shindo, Y Kikuchi, K Hao, J Takahashi, W Hatta, T Koike, A Masamune, Y Saiki, H Horiuchi, H Shimokawa. Disappearance of Angiodysplasia Following Transcatheter Aortic Valve Implantation in a Patient with Heyde’s Syndrome: A Case Report and Review of the Literature. J Atherosclerosis Thombosis. 2020, 27, 271-277, doi.org/10.5551/jat.49239
10. D-A Trinh, R Shirakawa, T Kimura, N Sakata, K Goto, H Horiuchi Inhibitor of Growth 4 (ING4) is a positive regulator of rRNA synthesis. Sci Rep. 2019, 9(1):17235. doi:10.1038/s41598-019-53767-1.
学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1. 血液製剤適正使用ガイドライン update, 松本雅則, 第43回日本血液事業学会総会, 2019/10/2-4, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
2. Acquired von Willebrand syndrome, Masaki Hayakawa, Hisanori Horiuchi, Koichi Kokame, Tomoyuki Yambe, Yasuyuki Shiraishi, Akihiro Yamada, Yusuke Inoue, Yoshikatsu Saiki, Teruhito Yasui, Takeharu Minamitani, Masanori Matsumoto, 第81回日本血液学会学術集会, 2019/10/11, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
3. AB型クリオ製剤使用時の安全性の検討, 谷山歩，隅志穂里，梅木弥生，長谷川真弓，久保政之，酒井和哉，早川正樹，松本雅則, 第63回日本輸血・細胞治療学会近畿支部総会, 2019/11/9, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
4. 心臓病に随伴する後天性フォンウィルブランド症候群の実態, 堀内久徳, 第67回日本心臓病学会学術集会, 2019/9/13-15, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
5. Antithrombotic therapy for patients with hemostatic disorder such as acquired von Willebrand syndrome.「注目すべき病態と抗血栓量法の進歩―Notable pathophysiology and progress in antithrombotic therapy-」にて, 堀内久徳, 日本血栓止血学会学術集会 第15回学術推進委員会（SPC）シンポジウム, 2019/6/20-22, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
6. 微細管路を用いた血流特性が及ぼすvon Willebrand factor（VWF）への血行力学的影響の基礎検討, 舘崎祐馬, 白石泰之, 井上雄介, 山田昭博, 軽部雅人, 源田達也, 岩元直樹, 盛田良介, 早川正樹, 松本雅則, 堀内久徳, 山家智之, 第58回日本生体医工学会大会, 2019/6/6-8, 沖縄コンベンションセンター, 国内, ポスター.
国内 / ポスター
7. Development of Evaluation System for Von Willebrand Factor Degradation by Mechanical Stress of Blood Pump, Yusuke Inoue, Masaki Hayakawa, Akihiro Yamada, Masanori Matsumoto, Hisanori Horiuchi, Yasuyuki Shiraishi, Yuma Tachizaki, Genta Sahara, Aoi Nakahata, Naoki Iwamoto, Ryosuke Morita, Tomoyuki Yambe, 41th International Engineering in Medicine and Biology Conference, 2019/7/23-27, CityCube Berlin, 国外・ポスター.
国外 / ポスター
8. 機械的流体剪断負荷とVWF損傷に関する実験的検討, 舘崎祐馬, 白石泰之, 井上雄介, 山田昭博, 岩元直樹, 盛田良介, Ahmad Faiz Ibadurrahman, 橋本真登香, 早川正樹, 萱島道徳, 松本雅則, 堀内久徳, 山家智之, 第6回加齢医学研究所リトリート, 2019/11/1, La楽リゾートホテル グリーングリーン, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
9. 微細管路系による流体剪断負荷とvon Willebrand factor損傷に関する特性評価の基礎検討, 舘崎祐馬, 白石泰之, 井上雄介, 山田昭博, 岩元直樹, 盛田良介, Ibadurrahman Ahmad Faiz, 橋本真登香, 早川正樹, 萱島道徳, 松本雅則, 堀内久徳, 山家智之, 第57回日本人工臓器学会大会, 2019/11/13, 国内, ポスター.
国内 / ポスター
10. 後天性von Willebrand病の血行力学的評価を目的とした流体剪断負荷試験装置の開発, 舘崎祐馬, 福澤奎人, 白石泰之, 井上雄介, 山田昭博, 早川正樹, 萱島道徳, 松本雅則, 堀内久徳, 山家智之, 第32回バイオエンジニアリング講演会, 2019/12/20-21, 金沢商工会議所会館, 国内, 口頭.
国内 / 口頭