2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Trojan horse-type cancer therapeutics by elucidating and utilizing the predation mechanism of pancreatic cancer cells
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21K19036
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
高野 勇太 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (60580115)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮武 由甲子 北海道大学, 医学研究院, 助教 (10421984)
山田 勇磨 北海道大学, 薬学研究院, 准教授 (60451431)
繁富 香織 北海道大学, 高等教育推進機構, 特任准教授 (90431816)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| Keywords | 三次元培養 / 光がん治療 / 活性酸素 / 一重項酸素 / 光励起 / 光機能性分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度もまずは当初計画通り「[段階-I] 捕食誘引物質の粗分離、観察、構造決定による同定」を遂行し、膵がん細胞の死細胞を調製した上で捕食誘引物質候補の分離を行った。アポトーシス様死細胞の成分を主に用い、1μm 粒子径のCOOH修飾蛍光ビーズ表面に共有結合により接続した死細胞修飾ビーズを作製した。昨年度は当該ビーズでは細胞塊の捕食行動をできなかったが、実験検討を進めたところ死細胞修飾ビーズでも捕食挙動を示す細胞塊がいることを見出した。明確な理由は検証中だが、ビーズへの死細胞成分の結合様式などが要因として考えられている。
死細胞成分について、Triton X-114界面活性剤により細胞膜成分と細胞質成分に分画した。さらにカラムクロマトグラフィーによって分子サイズや極性によって粗分離した。現状では、捕食挙動に対して分画成分ごとの明確な差異はまだ確認できていない。しかし細胞塊によって捕食され塊内部まで取り込まれる成分と、細胞塊表面にトラップされるだけの成分の存在が、この分画成分修飾ビーズにより示唆された（成果発表：日本化学会年会など）。
上記を踏まえ「[段階-II]捕食誘引物質を複合化した高薬効性の光がん治療薬の合成開発」も計画通り遂行した。光がん治療のベース化合物として、当初利用を想定したπ共役拡張型ポルフィリン分子の他、光誘起スピン-軌道相互作用を介した光増感剤の開発に成功した（成果論文2報）。これらの光増感剤は、電子ドナー・アクセプター連結分子に特有な光励起状態を利用して活性酸素を発生させる。近年着目されている作動原理による光増感剤である。さらに、DDSキャリアと光増感剤との配合最適化により、光殺がん効果を高められることを見出した（成果論文1報）。
以上の知見をさらに集約し精査して利用することで、最終目標である「トロイの木馬型殺がん化合物」完成が将来的に達成可能だと考えられる。
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