薬物取込タンパク質への磁場影響メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number	22K12763
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
Research Institution	Kanazawa University
Principal Investigator	柿川真紀子金沢大学, 生命理工学系, 准教授 (10359713)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000) Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords	交流磁場 / 膜タンパク質 / 抗がん剤
Outline of Research at the Start	本研究では、細胞膜タンパク質や薬物トランスポーターに対する60Hz磁場影響を測定し、磁場による抗がん剤作用の増強メカニズムの解明することを目的とする。また、タンパク質構造はその機能に密接に関係することから、60 Hz磁場によりタンパク質の立体構造への影響を明らかにできれば、磁場曝露によるタンパク質機能の制御技術につながることが期待できる。
Outline of Annual Research Achievements	これまでの研究により、交流磁場に曝すことでヒトがん細胞において、一部の抗がん剤の殺細胞作用が増強されることを見出した。また、抗がん剤耐性細胞株のなかでも細胞内に入った薬剤を排出する膜タンパク質のP-glycoprotein が多く発現することで耐性となった細胞株とその元のがん細胞株を用いて交流磁場影響を比較した実験結果から、この2細胞株では磁場影響の受けやすさが異なり、磁場は細胞膜タンパク質に影響を与えることが示唆された。さらにシスプラチン、ドキソルビシン、エトポシドなどの抗がん剤では、それぞれの関わる細胞膜タンパク質（薬剤取り込みトランスポーター、薬物排出トランスポーター）は異なることが知られていたことから、これら各薬剤作用時のヒト細胞に磁界を曝露した結果、磁場の影響を受けやすい細胞膜タンパク質と受け難い細胞膜タンパク質があることが示唆された。これらについては、国際ジャーナルにて論文発表を行った。交流磁場によって一部の薬剤の殺細胞作用を高められれば、固形がんの部位に交流磁場を曝露することで、標的部位におけるその薬剤作用を高めることができ、投薬量を減らして副作用を軽減できる可能性がある。しかし、現時点ではメカニズム的に磁場曝露によってどの薬剤であれば（どの細胞膜タンパク質が関われば）その作用を増強できるのかが不明である。そこで異なる膜タンパク質を有する細胞株を用いて比較し、磁場の影響を受けやすい細胞膜タンパク質の同定を進めているところである。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 当初の計画の通り進んでいる。
Strategy for Future Research Activity	蛍光特性を有する薬剤や化学物質を用いて、異なる細胞膜タンパク質を有する細胞に対し磁界曝露による細胞内へ取込まれる量の変化を測定する。