アクリジンと体外エネルギー波の殺細胞効果を利用した骨軟部肉腫の新治療戦略の開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12470312
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: 楠崎 克之 京都府立医科大学, 医学部, 講師 (30177993)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 芦原 司 京都府立医科大学, 医学部, 教授 (30079719)
• Keywords: 骨肉腫 / アクリジンオレンジ / 光線力学的治療法 / 電磁波 / 超音波

Research Abstract

骨軟部肉腫の薬剤耐性と患肢機能の問題を同時に解決するために我々は本研究で従来の発想とは全く異なる新たな骨軟部肉腫に対する治療戦略を開発することを目的とした。本研究ではこれまでの研究成果をもとに平成12年度と13年度で,アクリジンオレンジ(acridine orange:AO)と光線や放射線、電磁場、超音波などの体外エネルギー波の照射によって生じる生体内反応で惹き起こされる強力な殺腫瘍細胞効果を利用した骨軟部肉腫の新治療戦略の開発を企画した。まず平成12度はAOと光線照射による光線力学的治療法(AO-PDT)のマウス骨肉腫細胞株MOSと多剤耐性株MOS/ADR1に対する殺細胞効果について検討した。その結果AO-PDTは両細胞株に対しin vitroで強い殺細胞効果を有することが判明し、この効果は薬剤耐性に影響を受けないことが明らかになった。in vivoでも腫瘍掻爬後の再発を有意に抑制することも判明し、臨床応用も可能であると考えた。また、この時の励起光の光量および波長と殺細胞効果との関連について解析した.先ず、キセノンランプを光源として干渉フィルターを使用して450nm〜750nmまでの波長を選択的に取り出しPDTの殺細胞効果の波長依存性について検討した.また光量依存性につては波長をAOの最大吸収極大の490nmに統一してルクス計を用いて10〜1000lxの光量で検討した.その結果光線力学的治療法の殺細胞効果は光量依存性であり,波長は460nmで最も強い殺細胞効果を示すことが分かった。一方、光線よりも波長の短い放射線をAOの励起に使用できるか否かについても検討した。その結果、AOは1〜5Gyの低線量の放射線で光線と同様に励起されて殺細胞効果を示すことが判明した。本手法は放射線力学的療法radiodynamic therapy:RDT)と名付けin vivoでも強い腫瘍成長抑制効果を示した。以上のようにAOはさまざまなエネルギー波で励起されて殺細胞効果を示す可能性がある。来年度は超音波、電磁波、放射光などの体外エネルギー波についても検討する。

Research Products

• [Publications] Kusuzaki K.,Takeshita H.,Murata H.,Hashiguchi S.,Nozaki T.,Emoto K.,Ashihara T.,Hirasawa Y: "Intracellular binding sites of acridine orange in living osteosarcoma cells."Anticancer Research. 20. 971-976 (2000)
• [Publications] Kusuzaki K.,Minami G.,Takeshita H.,Murata H.,Hashiguchi S.,Nozaki T.,Ashihara T.,Hirasawa Y: "Photodynamic inactivation with acridine orange on a multi-drug resistant mouse osteosarcoma cell line."Jpn J Cancer Research. 91. 439-445 (2000)
• [Publications] Kusuzaki K.,Aonnori K.,Suginoshitau T.,Minami G.,Takeshita H.,Murata H.,Hashiguchi S.,Ashihara T.,Hirasawa Y.: "Total tumor cell elimination with minimum damage to normal tissues in musculoskeletal sarcomas by photodynamic reaction with acridine orange."Oncology. 59. 174-180 (2000)
• [Publications] Kusuzaki K.,Suginoshita T.,Minami G.,Aomori K.,Takeshita H.,Murata H.,Hashiguchi S.,Ashihara T.Hirasawa Y.: "Fluorovisualization effect of acridine orange on mouse osteosarcoma."Anticancer Research. 20. 3019-3024 (2000)
• [Publications] Kusuzaki K.,Takeshita H.,Murata H.,Gebhardt M.C.,Springfield D.S.,Mankin H.J.,Ashihara T.,Hirasawa Y: "Polyploidization induced by acridine orange in mouse osteosarcoma cells."Anticancer Research. 20. 965-970 (2000)
• [Publications] 楠崎克之,橋口津,杉之下武彦,南銀次郎,青盛克裕,平澤泰介: "アクリジンオレンジを用いた悪性骨軟部腫瘍の完全腫瘍細胞除去のアイデア-より高い患肢機能を目指して-."整形・災害外科. 43(3). 271-277 (2000)