Development of a novel oral cancer treatment using photodynamic therapy using blue light

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K10127
• Research Institution: Kanagawa Dental College
• Principal Investigator: 吉野 文彦 神奈川歯科大学, 歯学部, 准教授 (20308307)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 彩佳 神奈川歯科大学, 歯学部, 准教授 (00609414) ; 居作 和人 神奈川歯科大学, 歯学部, 講師 (90257296)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 光線力学療法 / PDT / 5-アミノレブリン酸 / プロトポルフィリンIX / 活性酸素 / 酸化ストレス

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は，5-ALA を細胞に投与し，代謝変換された PpIX に対して光照射を行い，癌殺細胞効果を検討することである。これまでの研究機関を通じた光線力学療法 (PDT) の実験では，歯肉癌由来細胞株 Ca9-22 とヒト口腔扁平上皮癌細胞株 HSC-3 に対して PDT 効果の検討を実施してきた。HSC-3 に対しては，5-ALA 処置による細胞内 PpIX 濃度の上昇は認められるものの，青色および赤色光による有意な PDT 効果は観察されなかった。一方，Ca9-22 では，HSC-3 と同様に 5-ALA 処置により有意な細胞内 PpIX 濃度の増加が認められ，光照射，とくに 449.36 nm の青色光照射により明らかな PDT 効果が観察された。したがって本年度は，PDT 効果が光照射による酸化ストレスによって引き起こされるかを検討した。また，本実験では 5-ALA を前処置することで細胞内 PpIX 濃度を増加させ，PpIX に対する光照射で生じる活性酸素種が PDT 効果の主役である可能性が高いことから，細胞内における活性酸素種による酸化ストレスに焦点を当てて，蛍光プローブである CellROX試薬を用いて，ミトコンドリアへの影響を調べた。その結果，Ca9-22 に対する 449.36 nm の青色光照射 (10 J/cm2) は，非照射群と比較し有意な酸化ストレスの上昇が観察された。