2021 Fiscal Year Annual Research Report
表面修飾技術による高い薬物担持率と分散安定性を併せ持つ抗がん性ナノ薬剤の創出
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19H02785
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
笠井 均 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30312680)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小関 良卓 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (80780634)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ドラッグデリバリーシステム / 再沈法 / 表面修飾 / 抗がん剤 / ナノ薬剤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者は副作用の無い抗がん治療の実現を最終目標として、ナノ粒子化薬剤によるドラッグデリバリーシステムの研究に取り組んできた。これまで、抗がん剤に疎水性置換基を導入したプロドラッグのナノ粒子「ナノ・プロドラッグ（NPs）」を提唱し、NPsが既存薬と比較して約10倍高い薬理効果を示すことが明らかにした。しかしながら、その生体内における薬物放出挙動は未だ不明であった。そこで、蛍光顕微鏡観察によりNPsの経時的な細胞内挙動を解明し、薬理効果をさらに向上させるための知見を得ることを目的とした。
ナノ・プロドラッグの細胞内動態は、FRETに基づく共焦点レーザー顕微鏡観察より評価した。本研究ではSN-38-cholをFRETドナー、蛍光色素であるBODIPY FLのコレステロール誘導体（BPFL-chol）をFRETアクセプターとして用いてFRETナノ・プロドラッグを作製した。作製したFRETナノ・プロドラッグを用いて、その粒子崩壊過程、すなわちナノ粒子状態からSN-38-chol分子へと解離する過程を評価した。HepG2細胞と共に6時間インキュベートし、共焦点レーザー走査型顕微鏡で経時的に観察した。インキュベート6～48時間後では主にFRETシグナルが観察されナノ粒子状態のSN-38-cholが高い割合で存在しており、SN-38-chol単体での存在を蛍光シグナルでは確認できなかった。また、SN-38-cholナノ・プロドラッグのがん細胞に対する細胞毒性を評価したところ、HepG2細胞に対して高い活性を示した。以上の実験的事実から、ナノ・プロドラッグはエステラーゼが高濃度に含まれるHepG2細胞中においてはナノ粒子が崩壊した後に速やかに加水分解を受け、SN-38-cholからSN-38に変換されるため、溶解状態のSN-38-cholの蛍光を低頻度にしか観察できなかったのだと結論付けた。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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