PDT増感に対するNO関連メディエーターの役割解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K16751
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 伊藤 紘 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (80793934)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 活性酸素 / 一酸化窒素 / 活性窒素種 / 光線力学療法

Outline of Annual Research Achievements

光線力学療法（Photodynamic therapy: PDT）はがん組織特異的に集積した光増感剤に特定波長の光照射を行うことで活性酸素の産生促し、がん細胞死を誘導する治療法である。PDT用光増感剤としてポルフィリン骨格を含有する化合物が従来使用されてきたが、がん細胞特異的なポルフィリン集積機序の詳細は不明であった。申請者らはこれまでに、がん細胞におけるミトコンドリア由来の活性酸素産生増大がポルフィリン取り込みタンパクHCP1の発現誘導を担うことを明らかにしてきた。一方で、がん細胞においては一酸化窒素（NO）の産生量も増加しておりNOもシグナルメディエーターとしてHCP1の発現亢進に関与することが明らかになってきた。加えて、ミトコンドリアから主に産生される活性酸素であるスーパーオキシドは、NOとの反応によって更なる反応性物質である活性窒素種へと変換される。本研究ではスーパーオキシドとNOとの反応によって生じる反応性物質、ペルオキシナイトライトのHCP1発現への関与と細胞へのポルフィリン取り込みについて検討した。マウス由来マクロファージ細胞であるRAW264を用い、LPSを作用させることによって誘導型一酸化窒素合成酵素の発現が誘導されることおよびNO産生量が増加することを前年度までに確認している。さらにLPSを作用させた細胞にX線照射を行うことでペルオキシナイトライトの産生が増大することを確認した。LPSおよびX線処理を行った細胞ではHCP1の発現亢進およびポルフィリン集積量の増大が起こっていた。従って、活性窒素種の一種であるペルオキシナイトライトはHCP1の発現を増大させることで、細胞へのポルフィリン取り込みを増強させたことが示唆される。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

シグナル伝達機構の詳細は未解明であるが、本研究の目的である細胞へのポルフィリン集積に対する活性窒素種の寄与を明らかにすることができたことから、研究はおおむね順調に進展していると思われる。

Strategy for Future Research Activity

これまでの結果をまとめて論文発表を行う。また、ポルフィリン取り込みに対する活性窒素種のシグナル伝達経路の解明を行う。

Causes of Carryover

論文投稿に遅れが生じたことから、論文投稿料を使用しなかった。論文投稿料及び追加実験用試薬購入費として翌年度使用予定である。