新規磁性抗癌剤を用いた口腔癌治療法の開発

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K24101
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 中鍛治 里奈 横浜市立大学, 医学部, 助教 (80845511)
• Project Period (FY): 2019-08-30 – 2022-03-31
• Keywords: 磁性抗癌剤 / 鉄アセン / Fe(Salen)

Outline of Annual Research Achievements

我々はこれまでにドラッグデリバリーを利用した新規口腔癌治療法の開発研究を行ってきた。その研究成果を基に、抗癌剤のみならずあらゆる医薬品にドラッグデリバリーを応用するための磁性体の研究を進めている。ドラッグデリバリーは薬剤の磁性を用いて磁石による誘導を行う方法を用いる。
本研究では「鉄アセン」という新規の磁性体を用いて、あらゆる薬剤を磁性化できることが期待される効果の検討を行っている。鉄アセンとの比較として、先行研究で用いた2つの薬剤と比較した。μ-oxo N, N-bis (salicylidene) ethylenediarnine iron ［以下 、 Fe(Salen) ］や、Fe(Salen) と市販のパクリタキセルを化学結合した抗癌剤（以下、M-PTX)との比較である。用いる細胞株はヒト由来口腔癌細胞株とした。
研究方法として主に3つのことを重点的に検討を進めた。①鉄アセンの磁性の評価、②鉄アセンの細胞内取り込みの評価、③口腔癌細胞株に対する細胞毒性の評価を行った。①の磁性の評価に関しては、砂鉄やFe(Salen)、M-PTXとの比較を行った。②鉄アセンの細胞内取り込みの評価に関しては、細胞内取り込み評価のための適切な薬剤濃度の検討を行った。③口腔癌細胞株に対する細胞毒性の評価として、培姜した口腔癌細胞株に鉄アセンを投与し、一定時間経過後の細胞生存率を評価した。鉄アセンの濃度や投与時間を設定することで詳細な評価を行った。
実績として、①鉄アセンの磁性はFe（Salen）と同等またはそれ以上と考えられた。水に浮かべた各薬剤の粉末に磁石を遠隔から近づけて目視での磁性の強さの比較を行ったところ、砂鉄ほどの磁性は確認できなかった。②、③の検討の過程で、比較として用いたFe（Salen）が細胞毒性を示す濃度と刺激時間では、鉄アセンの細胞毒性は認められなかった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

1年目で計画した細胞株を用いた実験を継続して行っているが、in vitroでの実験が継続しているため、進捗状況としてはやや遅れていると判断した。当初、2年目には動物を用いた評価を主に実施する計画していた。
動物実験では、動物を用いた鉄アセン投与時のドラッグデリバリが可能かどうかを検討する計画を立てた。具体的には、マウスに対し経静脈的 に鉄アセンを投与し、体外から磁石を当てて薬剤の集積を試み磁石接触部の組織を回収後、鉄アセンの集積の有無を確認する計画を立てていた。しかし、比較として用いてる先行研究の2薬剤と鉄アセンとの明らかな磁力の比較、評価が進んでいないため動物実験の施行に至らなかった。

Strategy for Future Research Activity

1年目で計画した細胞株を用いた実験を継続しながら、 延長期間には動物を用いた評価を主に実施する。in vitroの実験では引き続き鉄アセンの磁力の強さを評価する。また、細胞に対する毒性の評価をもとに、動物に対して薬剤を投与する際の薬量、用法について検討する。
動物を用いた鉄アセン投与時のドラッグデリバリーが可能かどうかを検討する。マウスに対し経静脈的 に鉄アセンを投与し、体外から磁石を当てて薬剤の集積を試み、磁石接触部の組織を回収後、鉄アセンの集積の有無を確認する。鉄アセンに含まれる鉄の染色から評価を行う。その際に、動物に対する毒性の評価も行う。これらの実験から、本申請で鉄アセンが磁石を用いたドラッグデリバリーにより適した化合物であることを検証していく。

Causes of Carryover

新型コロナウイルスの蔓延によって研究環境にも制限が出たため予定通りに実験を進めることができなかった。それにより試薬の使用量にも限りが出たため新規購入品が少なかったことが翌年度分として助成金を請求するに至った理由である。