コラーゲン結合性VEGFの「all-in-one」in vitroセレクション

【論文情報】
“All-in-one” in vitro selection of collagen-binding vascular endothelial growth factor.
Park SH, Uzawa T, Hattori F, Ogino S, Morimoto N, Tsuneda S, Ito Y.
Biomaterials. 2018 Apr;161:270-278. PMID: 29425847

【概要】
治癒や組織再生における鍵となるステップは傷害部位での血管新生の促進であるため、傷害部位への成長因子の送達と維持は成長因子の効果的な作用において重要です。

一方、傷害部位にはI型とIII型コラーゲンが豊富にあり、細胞外マトリクスを形成します。

そのため、成長因子にコラーゲンとの結合親和性を持たせることは、傷害部位での成長因子の作用を一定期間を維持するための戦略として理にかなっています。

しかし、コラーゲン結合ペプチドと成長因子などのタンパク質との単純な併用は、結合親和性低下につながるぺプチドの構造変化を起こす可能性があります。

そこで、筆者らは成長因子とランダムなアミノ酸配列を結合させた「all-in-one」ライブラリーから、in vitroセレクションによりコラーゲン結合親和性を持つ成長因子を得るための「tailor-made」戦略を考案しました。

その結果、既報のコラーゲン結合ペプチドよりも高い結合親和性かつ、VEGF選択的なコラーゲンへの結合を示す2つのペプチドSP1およびSP2が得られました。

また、SP2-VEGFをマウス創傷治癒モデルに投与したところ、対照群と比べて創傷範囲が顕著に減少し、上皮や血管形成の促進も認められました。

さらに、心筋梗塞モデルへのSP2-VEGF投与の結果、対照群と比べて血管内皮細胞のマーカーであるvWFの発現亢進や瘢痕形成増加が観察され、「all-in-one」in vitroセレクションが有用な戦略であることが示されました。