全厚創におけるインラベル化ポリイソシアノペプチド（PIC）ヒドロゲル創傷被覆材のモニタリング

Monitoring In-labelled polyisocyanopeptide (PIC) hydrogel wound dressings in full-thickness wounds.

• Roel C Op 't Veld
• Lieke Joosten
• Onno I van den Boomen
• Otto C Boerman
• Paul Kouwer
• Esther Middelkoop
• Alan E Rowan
• John A Jansen
• X Frank Walboomers
• Frank A D T G Wagener

抄録

創傷はしばしば瘢痕化、長期化した罹患率、機能低下をもたらす。このような創傷のために、インタラクティブで変更可能な新しいハイドロゲル創傷被覆材が開発されている。ポリイソシアノペプチド（PIC）ゲルは、創傷の修復を容易にすることができるいくつかの特性を有する有望な熱感受性ヒドロゲルであり、適用／除去の容易さ、細胞外マトリックス成分を模倣したひずみ硬化特性などがある。しかし、ＰＩＣゲルが臨床的に関連する期間にわたって創傷内に残存するかどうかは不明である。そこで、PICポリマーをDTPA基で官能化し、インジウム111（In）で標識できるようにした。この放射性標識ゲルをマウスの全厚皮膚創に適用した後、SPECT/CT画像を用いて7日間信号をモニターした。PICゲルからのSPECT信号は非常に安定しており、創傷部全体をカバーしていた。非結合性のIn-EDTAは腎臓を経由して尿中に速やかに除去された。創傷修復に対するPICゲルの影響をさらに視覚的および組織学的に検討した。放射線標識されたPICゲルは皮膚の上でも下でも動くことが観察され、組織学的にはゲルの一部が創傷修復組織内にカプセル化されたが、創傷閉鎖を遅らせたり、創傷治癒を損なうことはなかった。本研究では、診断およびモニタリング目的でのインラベルPICゲルの使用を初めて明らかにし、マウスの創傷モデルでのPICの使用について説明している。PICゲルは、創傷の修復中も、スプリンツした皮膚とスプリンツしていない皮膚の両方に残存していることがわかりました。このことから、PICゲルを臨床的に先進的な創傷被覆材として開発し続けることが望まれる。

Wounds often result in scarring, prolonged morbidity, and loss of function. New interactive and modifiable hydrogel wound dressings are being developed for these injuries. Polyisocyanopeptide (PIC) gel is a promising thermosensitive hydrogel having several characteristics that can facilitate wound repair, including ease of application/removal and strain-stiffening properties that mimic extracellular matrix components. However, it is unknown whether the PIC gel remains in the wound for a clinically relevant time period. Therefore, PIC polymers were functionalized with a DTPA group allowing labelling with Indium-111 (In). Following application of this radiolabelled gel to splinted and non-splinted murine full-thickness skin wounds the signal was monitored using SPECT/CT imaging for 7 days. The SPECT signal from the PIC gel was highly stable and covered the complete wound area. Non-bound In-EDTA was rapidly cleared via the kidneys to the urine. The impact of PIC gels on wound repair was further studied visually and histologically. Radiolabelled PIC gel was observed to move both over and under the skin, while histological analysis demonstrated that part of the gel became encapsulated within the wound repair tissue, but did not delay wound closure or otherwise impair wound healing. This work illustrates for the first time the use of In-labelled PIC gels for diagnostic and monitoring purposes and describes the use of PIC in the (non-)splinted murine skin wound model. It was found that PIC gels remained in splinted and non-splinted full-thickness skin wounds during wound repair. This warrants the continuation of developing the PIC gel into a clinically advanced wound dressing.