光学的手法による膜電位変動を応用した肉腫化学療法感受性試験法の開発

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03670698
• Research Institution: TOKYO MEDICAL DENTAL UNIVERSITY
• Principal Investigator: 磯邉 靖 東京医科歯科大学, 医学部, 助手 (90176264)
• Keywords: 膜電位 / 膜電位依存性色素 / メソトレキセート / アドリアマイシン / カルシウムイオン / 感受性試験

Research Abstract

癌細胞浮遊液に膜電位依存性色素を添加して、蛍光強度が変化する態様を検索した。この結果、カルシウムイオンの存在下では、蛍光強度が急速に降下する現像がまずおこり、ついで一定の速度でゆっくりと低下する事が示された。蛍光強度が緩序に降下する相でMTXを添加したところ、蛍光強度の低下すなわち膜電位の上昇が観察され、その添加直前の蛍光強度に対する変動幅はMTX濃度依存性であった。この膜電位変動は、本細胞がシャーレ底面に付着している状態でも同様に観察された。ヌードマウスヘの戻し移植に成功しなかったため、in vivoでの本細胞の増殖抑制効果については明らかにし得なかったが、in vitroにおいて24時間曝露での増殖抑制が生じた。一方、アドリアマイシンを細胞浮遊液に添加した場合には蛍光強度の変動を検出されなかった。またin vitroでも、臨床的に得られる投与4時間後の血中濃度の4倍及び20倍の濃度に4時間曝露したが増殖抑制は起こらなかった。すなわち、膜電位変動の検出系はin vitroの感受性試験の結果を数十分で予測し得たといえる。以上の結果から本試験系が感受性試験として臨床応用へ敷衍し得るものであることが明らかになった。さらに蛍光強度の推移の態様は、カルシウムイオン濃度や細胞外マトリックスの影響をうける事も判明した事から、本試験系は、同一の癌でも局在によって感受性に差がみられる事実に対する理解の糸口を与え、DDSを含む新たな薬剤やプロトコールのデザインをする上でも一つの方法論として応用可能であると推測された。しかし本研究の結果からだけでは、感受性試験として直ちに臨床応用するのは性急すぎるきらいがある。試験対象となる抗癌剤の種類を広げ、またカルシウムイオンと膜電位の関わりについていま一歩詳細に検討することが、感受性試験のみならず動物実験の代替法として一般薬理学的方法論へと敷衍してゆくために必要と考えられた。