2019 Fiscal Year Research-status Report
マクロファージ機能を標的としたガン性疼痛とガン増殖に効果のある新規治療法の開発
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18K07381
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| Research Institution | Daiichi University, College of Pharmaceutical Sciences |
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Principal Investigator |
小松 生明 第一薬科大学, 薬学部, 教授 (80368977)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ガン性疼痛モデル / アロディニア / ガン増殖 / マクロファージ / セレコキシブ / ナノエマルジョン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「痛み」は、ガン患者にとって最も頻度の高い症状である。ガン性疼痛の端緒の一端は、マクロファージが腫瘍組織に浸潤しCOX2由来PGE2やサイトカインなど炎症性メディエーターを産生し、これらが一次求心性神経を損傷させ誘発する。加えてマクロファージは腫瘍組織でも機能し、COX2由来PGE2等の炎症性メディエーターが増殖因子を産生させガン細胞の増殖を促す。そこで、まず初めに、ガン性疼痛とガン増殖に関与しているCOX2の阻害薬セレコキシブ(CXB)がマクロファージを介しガン細胞により障害を受けた神経細胞周辺やガン組織に送達し、ガン性疼痛とガン増殖を共に抑制する可能性をin vitro・in vivo解析を通じて明らかにした。ガン性疼痛モデルは、雄性C57BL/6系マウスの後肢足蹠に、B16-BL6メラノーマ細胞を移植して作成した。ガン性疼痛はメラノーマ細胞移植後誘発されるvon Freyフィラメントによるアロディニアを指標とし、ガン細胞の増殖はメラノーマ細胞移植後誘発される腫瘍サイズを指標とした。またメラノーマ細胞移植後、CXB (60 mg/kg)を１日１回3週間経口投与し、ガン性疼痛モデルマウスの腫瘍組織を採取し、ガン性疼痛形成やガン細胞増殖に関与するPGE2量や細胞増殖因子mTOR1やマクロファージ遊走因子ケモカインCCL2の発現解析をELISA法やウエスタンブロット法により測定した。
メラノーマ細胞移植後CXB経口投与により、腫瘍部の非侵害性触刺激に対するアロディニアは有意に抑制され、腫瘍サイズも50%以上抑制され著しいガン増殖抑制効果を示した。またCXB経口投与により後肢足蹠内におけるPGE2量、mTOR1活性化とCCL2の発現も著しく抑制された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
雄性C57BL/6系マウスの大腿部を切開し坐骨神経を露呈させ、その周囲にマトリゲルに懸濁させたNCTC腫瘍細胞を移植し、ガン性疼痛モデルの作成を試みた。しかし疼痛評価のばらつきが多く、再現性に乏しかった。そこで雄性C57BL/6系マウスの後肢足蹠に、B16-BL6メラノーマ細胞を移植して作成したガン性疼痛モデルは、疼痛関連行動と接種部位のガン細胞増殖も再現性良く認められた。B16-BL6メラノーマ細胞を移植して作成したガン性疼痛モデルマウスに、CXB (60 mg/kg)１日１回3週間経口投与したところ、腫瘍部の非侵害性触刺激に対するアロディニアは有意に抑制され、腫瘍サイズも50%以上抑制され著しいガン増殖抑制効果を示した。またCXB経口投与により後肢足蹠内におけるPGE2量、mTOR1活性化とCCL2の発現も著しく抑制された。これらの結果からCXBは後肢足蹠内PGE2-mTOR1-CCL2経路を介したガンの周囲へのマクロファージの集積を阻害し、ガン性疼痛やガン細胞の増殖を抑制することが明らかとなった。今後、CXBを封入したナノエマルジョン(CXB/NE)によるガン性疼痛モデル動物誘発性の疼痛関連行動と疼痛関連・ガン増殖因子発現の抑制について検討を加える。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで、CXB (60 mg/kg)１日１回3週間経口投与によるガン性疼痛モデル動物誘発性の疼痛関連行動と疼痛関連・ガン増殖因子発現の抑制が確認できた。そこで、CXBを封入したナノエマルジョン(CXB/NE)を用い、以下の実験を検討する。ガン性疼痛モデルマウスにおいて、①CXB/NEがマクロファージに取り込まれ、選択的に疼痛・腫瘍部位への薬剤を送達できるか否かを検証する。②マクロファージに取り込まれたCXB/NEが疼痛・腫瘍部位へ送達され、CXB単独と比較し持続的に疼痛関連物質そして疼痛関連行動を抑制できるか否かを検証する。③マクロファージに取り込まれたCXB/NEが疼痛・腫瘍部位へ送達され、CXB単独と比較し持続的に細胞増殖因子そして造腫瘍形成を抑制できるか否かを検証する。CXBを封入したナノエマルジョン(CXB/NE)により、マクロファージを介しCXB/NEを疼痛部位やガン組織に選択的に送達することができれば、より少ないCXBの用量で疼痛緩和やガン細胞の増殖抑制が可能となり、またCXBによる全身性の副作用を最小限にし、今までNSAIDsを用いることができなかった患者においても有望な治療となることが期待される。
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| Causes of Carryover |
疼痛評価のばらつきが少なく、再現性の高いガン性疼痛モデルの作成を試みるのに時間を要したこと、また新型コロナウイルス感染症の影響により、米国Duquesne大学と「長期安定的なCXBを封入したナノエマルジョンの作成」の共同研究活動計画の進捗に支障が生じてしまったことも次年度使用額が生じた理由である。そこで共同研究者とオンラインで相談し、共同研究を実施していく。CXBを封入したナノエマルジョン(CXB/NE)を用い、以下の実験を検討する。ガン性疼痛モデルマウスにおいて、①CXB/NEがマクロファージに取り込まれ、選択的に疼痛・腫瘍部位への薬剤を送達できるか否かをPearl Trilogy Small Animal Imaging Systemを用い検証する。②マクロファージに取り込まれたCXB/NEが疼痛・腫瘍部位へ送達され、CXB単独と比較し持続的に疼痛関連物質そして疼痛関連行動を抑制できるか否かを免疫学的組織化学染色法やvon Frey フィラメントによるアロディニアの評価により検証する。③マクロファージに取り込まれたCXB/NEが疼痛・腫瘍部位へ送達され、CXB単独と比較し持続的に細胞増殖因子そして造腫瘍形成を抑制できるか否かをウエスタンブロット法や ELISA 法や腫瘍サイズ測定計測装置により検証する。
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Research Products
(2 results)
