婦人科癌へのHPMA-ZnPPを用いた光線力学的治療の臨床応用に向けた検討

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K09806
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 簗詰 伸太郎 鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 講師 (40623343)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 方 軍 崇城大学, 薬学部, 准教授 (20412736)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: HPMA-ZnPP / 高分子ポリマー / ナノメディスン

Outline of Annual Research Achievements

光線力学的治療（PDT）は、光感受性物質と光照射による侵襲の少ない癌治療法である。普及する上で、光線過敏症の副作用の問題があり従来の光感受性物質を投与後は遮光が必要であった。また、難治性がんに用いるには効果的な活性酸素の発生を含めた抗がん活性の改善及び腫瘍選択的な投与が重要な課題である。
亜鉛プロトポルフィリン(ZnPP)は、従来の光増感剤（フォトフィリンなど）での光化学反応による活性酸素（ROS）を生成し抗腫瘍効果を示す機序に加えて、ヘムオキシゲナーゼ１（HO-1）を阻害する。HO-1はヘム代謝の重要な酵素であり分解産物ビリルビンや一酸化炭素（CO）が抗酸化、抗アポトーシス作用を有する。HO-1は多くの腫瘍に高発現している抗酸化保護システムであり癌細胞はさらにこの光化学反応によるROSに対する感度が高くなる。すなわち、ZnPPは光増感剤としてROSを産生し抗がん作用を発揮する一方、HO-1阻害作用による腫瘍の抗酸化防御を破綻させ相乗的に腫瘍特異的に細胞毒性を発揮する。
平成31年度はHPMA-ZnPPの腫瘍細胞での抗腫瘍効果を明らかにした（In vitro評価）。婦人科がん細胞（耐性再発卵巣癌細胞株、子宮肉腫、Hela）の生存率をMTT法で測定しZnPPに較べ高い抗腫瘍効果を認め、さらに光照射による細胞毒性増強作用を認めた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

平成31年度に予定していた、HPMA-ZnPPが癌細胞膜のトランスポーター機能により高率に癌細胞内に取り込まれることを当研究室が樹立した耐性再発卵巣癌細胞株と、入手した子宮平滑筋肉腫などの樹立細胞株、Hela細胞等を用いて検証を行った。また、経時的に細胞内取り込みを蛍光顕微鏡で細胞内薬物量を経時的にZnPPと比較を行った。

Strategy for Future Research Activity

研究補助員の交代及び、コロナウイルス感染症の蔓延に伴い最少人数での研究業務を余儀なくされたため、研究補助員が研究室での研究業務ができなくなり、細胞実験が途中で中断を余儀なくされた。さらに、同感染症対策に伴い臨床業務が増加したことにより、予定よりやや遅れる結果となっている。感染症の終息に伴い、今後検証を再開していく予定である。具体的にはIn vitro評価で腫瘍細胞での抗腫瘍効果を明らかにし、婦人科がん細胞（耐性再発卵巣癌細胞株、子宮肉腫、Hela）の生存率をMTT法で測定しHPMA-ZnPP0.001μg/ml-100μg/ml単独、並びに光照射による細胞毒性増強作用を検証する。

Causes of Carryover

研究補助員の交代及び、コロナウイルス感染症の蔓延に伴い最少人数での研究業務を余儀なくされたため、研究補助員が研究室での研究業務ができなくなり、細胞実験が途中で中断を余儀なくされ遅延を生じたことにより余剰金が出た。遅延分を次年度に施行するにあたり、前年度の余剰金を次年度使用する必要があるため。前年度遅延がなければ遂行できたIn vitro評価で腫瘍細胞での抗腫瘍効果を明らかにし、婦人科がん細胞（耐性再発卵巣癌細胞株、子宮肉腫、Hela）の生存率をMTT法で測定しHPMA-ZnPP0.001μg/ml-100μg/ml単独、並びに光照射による細胞毒性増強作用を検証するために必要な費用に充てるため。