2018 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of titanium peroxide nanoparticles for cancer therapy application
| Project/Area Number |
16H03194
|
|---|
| Research Institution | Kobe University |
|---|
Principal Investigator |
荻野 千秋 神戸大学, 工学研究科, 教授 (00313693)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 良平 神戸大学, 医学部附属病院, 教授 (30346267)
西村 勇哉 神戸大学, 科学技術イノベーション研究科, 特命助教 (40728218)
中山 雅央 神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (60582004)
沼子 千弥 千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (80284280)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 過酸化チタン / ナノ粒子 / 過酸化水素 / ドラッグデリバリーシステム / バイオナノカプセル |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
過酸化チタンナノ粒子についてポリアクリル酸を修飾することで過酸化水素の吸着と放出挙動が減少することが明らかとなり、今後、より高い放射線増感作用を獲得するには、ポリアクリル酸修飾の量を調整することが重要であることが明らかとなった。また、放出にかかわる時間に関しても、予測モデルと構築することでおおよそ予測することが来た。
更に、ポリアクリル酸修飾過酸化チタンナノ粒子はH2O2を周囲環境に徐放することで組織の放射線感受性を高めていることが示唆された。まず、粒子のH2O2放出がどれくらいの時間継続されるのかを調べた結果、少なくとも7時間は放出を続けていた。次に、PAA-TiOx NPsとH2O2が最も効率よく放射線の細胞毒性を向上する濃度を、放射線増感係数（RE）を定義することで評価した。それぞれ、膵臓がん細胞（BxPC3）に対して、1 mg/ml、200 uMで最もREが高かった。さらに、PAA-TiOx NPsはH2O2を徐放していることから、この粒子が細胞内に取り込まれた際に細胞内のH2O2濃度を上昇させるのではないかと考えた。その結果、PAA-TiOx NPsを処理した細胞は洗浄してもH2O2濃度が上昇しており、一方で過酸化水素水を処理した細胞は洗浄後にはH2O2濃度は下がってしまっていた。最後に、PAA-TiOx NPsの取り込みによって細胞内H2O2濃度が上昇した細胞に放射線照射を行ったところ、過酸化水素水を処理して洗浄後の細胞よりもREが高かった。以上から、PAA-TiOx NPsは細胞内に取り込まれることで細胞内H2O2濃度を上昇させ、粒子が細胞内に留まることで浸透性の高いH2O2が細胞外に拡散してしまうことを防いでいることが示唆された。すなわち、PAA-TiOx NPsはH2O2の効率的な細胞デリバリーを成功していると結論付けられた。
|
| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
