酸素呼吸量測定による抗癌剤薬剤感受性の迅速測定システムの開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09557097
• Research Institution: Jikei University School of Medicine
• Principal Investigator: 石川 博 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (30089784)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 新井 潤一郎 ダイキン工業株式会社, MEC研究所, 主任研究員 ; 楠 慎一郎 株式会社エル・エス・エル, 代表取締役・研究職 ; 古里 征国 杏林大学, 医学部, 教授 (20056948) ; 島田 貴 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (80235621) ; 橋本 尚詞 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教授 (80189498)
• Keywords: 癌薬剤感受性 / 酸素電極 / 溶存酸素測定装置 / MTT法 / 迅速測定システム / 癌細胞 / 化学療法 / ネオアジュバント療法

Research Abstract

細胞の代謝活性を細胞の呼吸量から推定することはできないものかと考え、酸素電極(基本特許:ダイキン工業(株)MEC研究所、所有)を用いて溶存酸素量(培養液に溶けている酸素量)を経時的に測定する装置(DOX-10)を当科学研究費補助金にて試作した。
この装置を用いて癌細胞の抗癌剤に対する感受性を迅速に判定するシステムの開発を試みた。すなわち密閉された培養液中の酸素量は癌細胞の代謝活性が高いほど減少する。すなわち抗癌剤に感受性があればあるほど溶存酸素の減少は少なくなるはずである。この原理に基づいて卵巣癌、子宮癌、消化器癌、神経腫瘍などについて調べ、その結果を従来のMTT法と比較した。その結果、試作した溶存酸素測定装置により15時間以内に薬剤感受性を判定できることが判明した。またこの結果はMTT法とほぼ一致した。しかし、DOX-10は10チャンネルであるため約30種類の抗癌剤から最適な抗癌剤の選択とその至適濃度の決定を同時に行うことが不可能であること、また必要な細胞数を確保するには大きな癌組織が必要であることが判明した。そこで96チャンネルの装置を試作した。この装置(DOX-96)は電極が容器の底にあり8種類の抗癌剤を各5段階濃度でしかもダブルで同時に測定できるものである。その後、底部の電極は癌細胞が測定時間中に電極上に積もってしまうため、どうしても上差し式の電極が必要なこと、また96個、各々の電極の安定性に問題のあることが判明したので、次の科研費に応募し、30種類の抗癌剤をダブルでチェックできる上差し式の300チャンネルの測定装置を試作するつもりである。この装置ができあがれば針生検片を用いて実際に医療の現場で使用できるものとなり、将来ネオアジュバント療法への道が開けるものと確信している。

Research Products

• [Publications] 新井潤一郎: "汎用溶存酸素測定装置による抗がん剤薬剤感受性試験方法"Human Cell. 11(3). 175-178 (1998)
• [Publications] 運天先和: "溶存酸素計による抗がん剤感受性試験法の検討"Human Cell. 11(2). 49 (1998)
• [Publications] 石川 博: "新たに開発した溶存酸素測定装置による抗癌剤薬剤感受性試験の試み"日本産婦人科学会雑誌. 51(S). 391 (1999)
• [Publications] Amano Yoshihisa: "Measuring respiration of cultured cell with oxygen electrode as a metabolic indicator for drug screening"Human Cell. 12(1). 3-10 (1999)
• [Publications] Yasuda M: "Evaluation of a new method for an in vitro susceptibility test of anticancer drugs (ACD) using a new type of oxygen electrodes"International Gynecologic Cancer Society. 493-497 (1999)
• [Publications] 運天先和: "溶存酸素計による抗癌剤迅速感受性試験法の検討-特に従来法との比較-"Human Cell. 12(2). 36 (1999)