2021 Fiscal Year Research-status Report
転移性骨腫瘍治療を指向した機能性ナノカーボン粒子の創製
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20K21914
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
中村 真紀 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (00568925)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 転移性骨腫瘍 / ナノカーボン / ビスホスホネート / リン酸カルシウム / 破骨細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
転移性骨腫瘍では、骨に到達したがん細胞が破骨細胞を活性化して増殖することで骨の損傷が進み、患者のQOLを著しく低下させる。本研究では、患部において破骨細胞の活性を低下させ、骨の再生を促進することのできる転移性骨腫瘍治療システムの創製のために、それ自身も破骨細胞抑制効果を有すると考えられるナノカーボンに、治療薬などを搭載した複合ナノ粒子の作製と評価を行う。
今年度は、昨年度作製したカーボンナノホーン、リン酸カルシウム、イバンドロネート（破骨細胞抑制剤）の3成分からなる複合ナノ粒子をもとに、治療薬の種類を変化させて複合ナノ粒子を作製した。イバンドロネート以外の破骨細胞抑制剤として、ゾレドロネート、パミドロネートを使用したところ、いずれの治療薬もイバンドロネートと同様、リン酸カルシウムおよびカーボンナノホーンと複合化し、3成分から成る複合ナノ粒子を形成することが確認できた。
破骨細胞の前駆細胞であるマウスマクロファージ様細胞（RAW264.7）、ならびに、RAW264.7を分化させて得た破骨細胞に、作製した複合ナノ粒子を添加して細胞応答を評価した。その結果、複合ナノ粒子の濃度依存的に細胞生存率が減少し、その効果は治療薬やカーボンナノホーンを単独で添加した場合と比べて強くなった。また、3種類の複合体の中では、ゾレドロネートの複合体の細胞生存率抑制効果が最も強かった。なお、3種の複合体の細胞生存率の濃度依存性は、それぞれの治療薬を単独で添加した場合と類似していた。以上より、複合体の細胞生存率抑制効果は、治療薬それ自体の細胞生存率抑制効果の影響を強く受けることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2年目は、治療薬（破骨細胞抑制剤）の種類と細胞生存率抑制効果の関係について主に検討し、治療薬の種類に依存した細胞生存率抑制効果を確認することができた。また、これまでの成果をもとに、6件の学会発表（国際学会1件を含む）を行うなど、おおむね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
①複合ナノ粒子からの治療薬放出挙動の解析：生体内の様々な環境を想定し、pHや塩濃度などの異なる溶液における複合ナノ粒子からの治療薬放出挙動について解析する。
②メカニズム解析：複合ナノ粒子の細胞生存率抑制効果を検証するために、複合ナノ粒子が細胞死を引き起こすメカニズムの解析を行う。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症の影響で打ち合わせのための出張を自粛したほか、参加を予定していたすべての学会がオンライン開催となったため、予定していた旅費を使用しなかった。また、テレワーク対応のために計画していた一部の実験を行うことができず、次年度に延期することとなった。繰越金は、延期した実験を行うための物品費や、研究を円滑に遂行するための人件費（ルーティーン作業の一部を担当する実験補助者の雇用費）などとして使用する。
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