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

2020 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、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。取り込み実験などの条件検討を終えて、プロトコル作成といった実験準備を完了し平成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。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途中である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

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、上記研究内容に遅延を生じた次第である。今回の実験には特殊な光源照射装置が必要であり、複数の機材で試してみたが光量や波長、照射範囲等の条件が合わず、またコロナの影響下において発注先の業者間で機材調達が遅れるなどの事態が相まって、共同研究者に貸与の模索しているがさらなる光源照射装置の用意に苦戦しいている。蛍光顕微鏡においても同様に特殊なレンズが必要であり、上記と同様に金銭面や機材調達の流れにて思うように進まず、用意に苦戦している。

Strategy for Future Research Activity

機材の調達を早急に済ませて、ZnPPを用いて細胞毒性を検証する。

Causes of Carryover

引き続き次年度も研究としては、予定通り本年度予定分を施行していくため。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、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。