2016 Fiscal Year Research-status Report
音響化学と分子標的治療を融合させた革新的がん治療法の開発
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15K01342
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| Research Institution | Yokohama College of Pharmacy |
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Principal Investigator |
桑原 弘行 横浜薬科大学, 薬学部, 准教授 (10598642)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩瀬 由未子 横浜薬科大学, 薬学部, 講師 (00521882)
梅村 晋一郎 東北大学, 医工学研究科, 教授 (20402787)
弓田 長彦 横浜薬科大学, 薬学部, 教授 (40191481)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 超音波 / 音響化学 / 分子標的治療薬 / セツキシマブ / CD20抗原 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
分子標的治療薬は，がん細胞の増殖において特異的な役割を果たす腫瘍細胞の抗原あるいは標的分子に特異的に作用し抗腫瘍効果を発現する．また，超音波は，組織深達性に優れるので外部エネルギーとして用いると生体深部にある腫瘍にも適用できるものと考えられる。さらに超音波によって音響化学的に活性化する薬物が腫瘍内で適切な濃度に達したときに超音波を腫瘍に選択的に照射することにより、腫瘍を中心とする領域においてのみ薬物の活性を発揮させるので、副作用を抑えた治療が可能となる。これまでに音響化学作用の細胞膜に対する作用として，細胞膜に可逆的な穿孔形成，過酸化脂質産生量増加，細胞膜流動性，および細胞表面抗原発現量の変化が確認されている。薬物の音響化学的活性化によって細胞表面抗原の発現を修飾すること可能であれば、これと特異的に結合し抗腫瘍効果を発揮する分子標的治療薬の効果増強させることが期待される．本研究では、分子標的薬治療の限界を克服することを目的に、遠隔作用力を持つ外部エネルギーである超音波による薬物の音響化学的抗腫瘍活性化を組み合わせた新たな治療システムの開発を行うことを目的とする。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
移植固形腫瘍に対する分子標的薬と音響化学療法を併用したときの抗腫瘍効果を評価した。音響化学活性が示されたポルフィリン誘導体またはナノ粒子を投与し、薬物が十分に腫瘍に集積していることを確認した後、薬物の活性化治療に適した超音波を照射することにより薬物の活性化による音響化学的抗腫瘍効果を発揮させ腫瘍の治療を行た。分子標的薬セツキシマブは、音響化学療法を行う前または後に行い、抗腫瘍効果が得られるタイミングを採用する。ポルフィリン誘導体には、ポルフィーマナトリウム，レザフィリンを、ナノ粒子には、薬剤的分子修飾によって腫瘍集積性を付加したポリエチレングリコールで修飾したPEGカーボンナノチューブ、水酸基で修飾した水溶性フラーレン（C60）などを使用した。抗腫瘍効果の判定は、腫瘍径を測定し腫瘍の縮退を判定した。また処置後の腫瘍をHE染色し、組織のダメージの程度を見積もった。これらの処置の中で
分子標的薬とポルフィーマナトリウム，レザフィリンのい併用処置が有意抗腫瘍効果を示した。
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| Strategy for Future Research Activity |
音響化学的抗腫瘍効果に関与する活性酸素種の同定を行う。電子スピン共鳴(ESR)で超音波増感剤の水溶液に超音波を照射したときのOHラジカル, スーパーオキサイドラジカル、一重項酸素などの活性酸素種の産生を測定する。この方法では、それぞれの活性酸素種により安定なニトロオキサイドラジカルになるスピントラップ剤を含む空気飽和緩衝液に超音波を照射し、活性酸素種の生成を確認する。さらに活性酸素種に特異的なスカベンジャ-による阻害効果によりそれら寄与を確認する。次に分子標的薬と音響化学療法を併用によるアポトーシス誘導を見積もる。分子標的薬単独、または音響化学療法との併用によるアポトーシス誘導を、培養細胞で確認する。音響化学療法と併用することによりアポトーシスを誘導、または誘導を増強する多分子標的薬をスクリ-ニングする。アポトーシス誘導の判定は、蛍光顕微鏡によりアポトーシス特有の形態変化を起こした細胞を蛍光染色しその数をカウントすることで行う。これに加え、DNA断片化のアーガロース電気泳動による検出とカスパーゼ３の活性化によっても確認する。
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Research Products
(4 results)
