Research press release

【生体医用工学】フレア応答性ヒドロゲルによる関節炎の治療可能性

Nature Communications

Biomedical engineering: Responsive hydrogels may treat arthritis

薬物を放出するゲルが炎症性関節炎の疾患活動性に応答することをマウスモデルで示した論文が、今週掲載される。

炎症性関節炎の患者は、疾患の活動性が低下したり、非常に高くなったりする(フレアアップとして知られる)時期を経験する。しかし、決まった量の医薬品を投与する治療法では、こうした変動に対処・適応することができず、疾患の活動性が変動している間に用量が最適でなくなる可能性が高い。

今回、Jeffrey Karpたちの研究グループは、フレア応答性ヒドロゲルを開発して、炎症性関節炎の活動性と薬剤用量のミスマッチを解消することを目指した。炎症性関節炎の細胞モデルとマウスモデルにおいて、このヒドロゲルを関節炎関連酵素にさらすと、ヒドロゲルは分解された。このヒドロゲルにはさまざまな低分子を封入でき、その放出量をフレアアップの重症度と相関させることができる。関節炎の治療に用いられるコルチコステロイドをヒドロゲルに封入したところ、関節炎の活動性が低下したことが観察された。

Karpたちは、フレア応答性ヒドロゲルが炎症性関節炎の有望な治療法候補になるという考えを示す一方、ヒドロゲルの組成を改善するために研究を積み重ねる必要があり、ヒトでの臨床試験を検討する前に、ヒトと同等の大きさの関節を持つより大型の動物を用いた試験が必要である点に注意を要する、と指摘している。また、Karpたちは、今回の研究が疾患活動性に応答する治療法の設計に向けた第一歩になる可能性があると結論付けている。

A drug-release gel that responds to disease activity in inflammatory arthritis is demonstrated in a mouse model in Nature Communications this week.

People with inflammatory arthritis experience periods when the disease has low activity and periods when it is highly active, known as flare-ups. Treatment methods that deliver a sustained dose of medicine cannot react and adapt to these changes, which likely results in non-optimal doses as the disease cycles through its activity.

Jeffrey Karp and colleagues sought to address this mismatch between disease activity and drug dose by developing a flare-responsive hydrogel. In cell and mouse models of inflammatory arthritis, the gel is degraded when exposed to arthritis-related enzymes. The gel can be loaded with different small molecules with the amount released correlated to the severity of the flare-up. When the gel is loaded with a corticosteroid used to treat arthritis, reduced arthritis activity is observed.

The authors suggest that the responsive hydrogel is a potentially promising approach for treating inflammatory arthritis. They caution however, that more work is necessary to improve the composition of the gel and tests in larger animals with human-sized joints are required before potential human clinical trials could be considered. The authors conclude that this could be a first step for designing treatments that respond to disease activity.

doi: 10.1038/s41467-018-03691-1

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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