2020 Fiscal Year Research-status Report

Development of less invasive treatment for central nervous system invasion of refractory hematologic malignancies.

Research Project

Project/Area Number	19K07897
Research Institution	Tokai University
Principal Investigator	川田浩志東海大学, 医学部, 教授 (20276801)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	安藤潔東海大学, 医学部, 教授 (70176014) 鈴木利貴央東海大学, 医学部, 講師 (70514371)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	高濃度ビタミンC / 鉄除去 / 中枢神経系リンパ腫
Outline of Annual Research Achievements	近年、血液腫瘍細胞の中枢神経系へ浸潤した症例や中枢神経系原発の悪性リンパ腫の症例数は多く、有望な治療法もなく予後不良である。本研究は選択的に血液腫瘍細胞（癌細胞）を殺す効果を発揮する高濃度ビタミンCが低襲撃の新たな治療戦略になり得る可能性について探ることを目的とした。癌に対する高濃度ビタミンCの効果は、基礎実験と臨床との間に乖離が生じているが、鉄が多いとビタミンCの効果が減弱・消失してしまうことを見出した。つまり鉄を除去することによりビタミンCの効果が増強できることを確認した。さらに血液脳関門（BBB）を移行する薬剤が限られている中、ビタミンCは、GLUT1を介してビタミンCを中枢神経系内へ取り込み、高濃度に保持する機構が備わっていることが報告されている。再発リンパ腫症例を対象にした高濃度ビタミンCの第Ⅰ相臨床試験において、安全性に問題なく非投与時に比して250倍以上のVCの血中濃度上昇が得られた経緯もあることから、適応となる既存の有効な治療法が少なく臨床的に問題となっているケースにおいて、高濃度ビタミンCがinvivoにおいても効果を発揮する至適条件を踏まえたうえでの応用は、十分検討に値する。と考え、本実験の基礎的な実験計画を立案した。本年度は、脳組織内に高濃度のビタミンCが到達する条件の検討と鉄含量の多い脳組織の鉄を減じる条件を検討し、マウス脳内へ移植したリンパ腫モデルにおいて評価を実施していく予定である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 今年度は、前年度に引き続き指摘条件をさぐる実験が主体となった。 ①リンパ腫に対して殺細胞効果を示すビタミンC濃度がマウスの脳内へ移行しているか確認するため、マウスにビタミンCの投与（腹腔内、尾静脈そして経口）し、投与経路、さらにビタミンCの投与量についての検討を実施した。様々な条件により投与したマウスの脳組織を回収し、ビタミンC測定キットを用いて濃度を測定する。高濃度ビタミンC療法で使用される還元型ビタミンCのみではなく、酸化型デヒドロアスコルビン酸、脂溶性のパルミチン酸アスコルビルも検討し血液脳関門のより高率な移行を狙う。試行錯誤中ではあるが、さらに改善する見込みで条件検討をする予定である。 ②マウスの脳内の鉄濃度を減少させるため低鉄飼料を与え、鉄キレート剤を投与することにより脳組織内の鉄濃度が下げられるか否か検討を行った。鉄キレート剤を投与した後、脳組織を回収しサンプリングを行い脳組織内の鉄濃度を測定する。鉄を極力減じた状態の高濃度ビタミンCがより良く効く条件を検討した。高濃度ビタミンCの効果を引き出すためにも脳内の鉄濃度を下げることが重要なポイントとなるのでもう少し検討を重ねる予定である。 ③in vitroにより　リンパ腫細胞株(GCBタイプとnon-GCBタイプ)に対する高濃度ビタミンCの作用メカニズムを明らかにする。サンプリングを終え、順次apoptosis誘導の機序、さらに他の研究者がビタミンCの機序について報告している分子について検証していく予定である。
Strategy for Future Research Activity	さらに脳内の鉄を減じられ、さらに高濃度のビタミンCが脳内へ移行する条件を見極める。ビタミンCの効果が最大限に発揮できる指摘条件を迅速に決定し、リンパ腫細胞株をマウス脳内へ移植したモデルを用いて評価を実施する。さらに臨床症例から採取した腫瘍細胞をマウスの脳内へ移植し、臨床検体においても有効な効果が見られるか否か評価を実施する予定である。さらに中枢神経系へ転移が高頻度に見られる癌種においても細胞株を用いてマウス脳内移植モデルにおいて評価を実施し、高濃度ビタミンC治療の適応拡大の可能性について評価し、今後の研究に繋げたい。
Causes of Carryover	キットが高価であるため、効率よくキットを使用するためにサンプルをまとめて解析しようと考えていたため、予定していたより解析する測定キットなどの使用が少なかった。今後は、最終年度であることから、in vivoデータを取得していく予定なので、マウス購入、試薬などに使用する。