変形性関節症治療のための人工M2aマクロファージ

Engineered M2a macrophages for the treatment of osteoarthritis.

抄録

バックグラウンディング:

マクロファージは、自然免疫の中心的な制御因子である。そのM2サブセットである間質性滑膜マクロファージなどは、慢性炎症の抑制や関節内の恒常性維持に重要な役割を果たすことが分かっている。これらのマクロファージは、変形性関節症（OA）の疾患修飾細胞治療薬として大きな可能性を秘めている。しかし、このことはまだ研究されていない。

BACKGROUND: Macrophage is a central regulator of innate immunity. Its M2 subsets, such as interstitial synovial macrophages, have been found to play critical roles in suppressing chronic inflammation and maintaining homeostasis within the joint. These macrophages have great potential as a disease-modifying cell therapy for osteoarthritis (OA). However, this has not yet been studied.

方法論:

マクロファージはラットの骨髄から分離した。Cas9-リボ核タンパク質（Cas9-RNP）とエレクトロポレーションを用いて腫瘍壊死因子受容体1（TNFR1）のノックアウトとIL-4の過剰発現を同時に行い、抗炎症性と再生促進性のM2a極性を「固定」した安定なマクロファージ（L-M2a）を構築した。このL-M2aマクロファージをOA滑液で処理したり、OA軟骨細胞や線維芽細胞様滑膜細胞（FLS）と共培養したりしました。L-M2aマクロファージを関節内に注入し、そのホーミング能力、生着能力、OA進行に対する治療効果をラットモデルで評価した。

METHODS: Macrophages were isolated from the bone marrow of rats. We constructed a stable macrophage that "locked" in anti-inflammatory and pro-regenerative M2a polarity (L-M2a) by simultaneously knocking out tumor necrosis factor receptor 1 (TNFR1) and overexpressing IL-4 using Cas9-ribonuclear proteins (Cas9-RNP) and electroporation. , these L-M2a macrophages were treated with OA synovial fluid or co-cultured with OA chondrocytes or fibroblast-like synoviocytes (FLS). , L-M2a macrophages were injected intra-articularly to evaluate their homing and engrafting abilities and therapeutic effects on OA progression using a rat model.

結果:

L-M2aマクロファージは、M2マクロファージと同様の典型的な抗炎症性表現型を示した。OA微小環境では、L-M2aマクロファージは安定した抗炎症表現型を維持したが、未修飾のM2マクロファージはその表現型を失い、M1極性に変化した。L-M2aマクロファージは、OA-FLSとのクロストークで強力な抗炎症効果を示し、OA軟骨細胞の老化とのクロストークでは抗変性効果を示した。また、L-M2aマクロファージは、M2マクロファージやエクソソームと比較して、OAに対する治療効果に優れ、炎症の解消、組織の恒常性の回復、軟骨の再生に成功した。

RESULTS: L-M2a macrophages displayed a typical anti-inflammatory phenotype similar to that of M2 macrophages . In OA microenvironment, L-M2a macrophages maintained a stable anti-inflammatory phenotype, whereas unmodified M2 macrophages lost their phenotype and switched to M1 polarity. L-M2a macrophages demonstrated a potent anti-inflammatory effect in crosstalk with OA-FLSs and an anti-degenerative effect in crosstalk with senescent OA chondrocytes. , compared with M2 macrophages and exosomes, L-M2a macrophages exhibited significantly superior therapeutic effects in OA by successfully resolving inflammation, restoring tissue homeostasis, and promoting cartilage regeneration.

結語:

L-M2aマクロファージは、炎症性OA微小環境において優れた抗炎症能と再生能を維持し、OA疾患の疾患修飾療法に理想的な新戦略を提示した。

CONCLUSION: The engineered L-M2a macrophages maintained a superior anti-inflammatory and pro-regenerative capacity in the inflammatory OA microenvironment and represents an ideal new strategy for the disease-modifying therapy of OA.