2018 Fiscal Year Annual Research Report
A novel strategy for radiosensitization using titanium peroxide nanoparticles
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16K15581
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
佐々木 良平 神戸大学, 医学部附属病院, 教授 (30346267)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荻野 千秋 神戸大学, 工学研究科, 教授 (00313693)
佐藤 和好 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (40437299)
沼子 千弥 千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (80284280)
中山 雅央 神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (60582004)
赤坂 浩亮 神戸大学, 医学部附属病院, 特命助教 (20707161)
犬伏 祥子 (カリヤ) 神戸大学, 医学研究科, 特命助教 (60585959)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ナノ粒子 / 放射線増感 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、放射線増感効果の因子として申請者らが独自に開発したメタルナノ粒子を用いたことである。従来の放射線増感剤として研究されてきた有機物化合物と比べて、メタルナノ粒子は、粒子サイズの操作や粒子表面への抗体修飾が可能といった利便性を有し、新しい放射線増感物質として期待できる。これまで放射線増感効果を有するメタルナノ粒子として、高原子番号ナノ粒子、特に金ナノ粒子の研究が報告されているが、その増感原理はX線と原子との光電効果によるものであるため、光子のエネルギーや粒子サイズの影響が一定しないという問題点があり、現在でも臨床応用には至っていない。それに対して、本研究で使用する過酸化チタンナノ粒子の放射線増感の原理は、放射線照射によってチタン原子－酸素の原子間の結合の結晶構造の変化・崩壊よりヒドロキシラジカルが生成するし、更に持続的に高濃度の過酸化水素を発生する事をCell-free実験系、細胞実験などで確認出来た。その実証としてカタラーゼやグルタチオンなどの抗酸化物質が腫瘍細胞内で持続的に発生していることを証明し得た。その双方の効果により、従来の金ナノ粒子を上回る動物実験での腫瘍増殖抑制効果が確認出来、有用な放射線増感物質に成り得ることが確認出来た。また動物実験での腫瘍への局所注入療法にて腫瘍増殖抑制効果が確認出来る濃度設定において、マウスの体重変化などを指標にした毒性がないことを確認出来た。バイオナノ中腔システムはその生成量が十分確保できず、過酸化チタンナノ粒子に直接表面抗原を付着させる方法に変更した。
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