2019 Fiscal Year Annual Research Report
Design of biointerface exerting spontaneous-isolation of immunogenic apoptotic cells for cancer immunotherapy
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19J00686
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
西田 慶 九州大学, 先導物質化学研究所, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Keywords | 生体適合性高分子 / 水和 / 細胞接着力 / 細胞分離 / アポトーシス / 単一細胞フォーススペクトロスコピー / 癌免疫 / 細胞膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究では、癌アポトーシス細胞を用いた癌治療法の確立を目指して、癌アポトーシス細胞を選択的かつ迅速に分離が可能なバイオ界面を検討する。生体親和性高分子-バイオ界面に存在する中間水に着目し、中間水量に依存した斥力を駆動力とする自発的な癌アポトーシス細胞の分離法を考案した。本年度は、poly(2-methoxyethyl acrylate) (PMEA)およびその類似体を合成するとともに高分子塗布基板を作製し、基板表面上における水和状態および癌細胞との直接的な相互作用について基礎的な評価を行った。蛍光分子laurdanは近傍の水分子によって赤方偏移することに着目し、各基板上における高分子マトリックス表面の水和状態を考察した。その結果、各高分子のバルク中の含水量に伴う蛍光の赤方偏移が認められた。また、各基板表面の表面自由エネルギーを算出した結果、中間水量が特定の値以上において顕著に高い表面自由エネルギーを示した。このような基板上における、癌細胞との直接的な相互作用を検討した。単一細胞フォーススペクトロスコピーおよび水平遠心力による細胞接着力の測定法を考案し、無血清環境下における各高分子基板上の細胞接着力を算出した。その結果、中間水を多大に含む基板上において垂直、水平方向の双方の細胞接着力が弱まることが明らかとなった。さらに予備的な実験であるが、中間水を多大に含む基板において、アポトーシスを誘導した初期段階の癌細胞で細胞接着力が顕著に低下したことから、本研究のコンセプトの実現性が認められたものと考えられる。
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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
これまで確認する手段が乏しかった、PMEA塗布基板上の水和を評価する一つの系を構築したとともに、細胞とPMEA類似体の直接的な相互作用を評価する実験系および基礎的な検討が達成できた。さらに、死にゆく細胞を選択的に分離するという本研究のコンセプトの実効性が確認できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
高分子基板表面の水和状態だけでなく、中間水の量を評価する実験を考案するとともに、細胞と中間水の間に働く相互作用の種類ならびに接着力を低下させるメカニズムについて検討する。また、本年度は研究者の所属する研究室でこれまでに報告された高分子にとどまっていたため、次年度では本コンセプトを着実に進める新たな高分子の合成にも着手する予定である。高分子基板の評価系ならびに合成が達成次第、死にゆく細胞の分離ならびに癌免疫応答の評価に取り組む予定である。
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