2012 Fiscal Year Annual Research Report
腫瘍集積型光触媒ナノ粒子の創製と超音波力学的がん治療
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22300177
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
清水 宣明 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 教授 (50019634)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
仁宮 一章 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 助教 (10379125)
黒田 俊一 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (60263406)
松本 邦夫 金沢大学, がん進展制御研究所, 教授 (90201780)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 二酸化チタン / 超音波触媒 / ナノ粒子 / がん治療 / DNAアプタマー / アビジン / 標的化 / 機能性粒子 |
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| Research Abstract |
本研究目的は「がん病巣に特異的に集積する機能性光触媒ナノ粒子」と「二酸化チタン超音波触媒法（TiO2/U.S.法）」を融合した、臓器機能温存型の「新規がん治療法」を確立することであり、以下の成果を得た。
１．腫瘍細胞に特異的に結合するタンパク質としてアビジンに着目し、アビジン修飾TiO2ナノ粒子(avi-TiO2)の作製と、それを用いたTiO2/U.S.法によるがん細胞増殖抑制効果を評価した。アミノカップリング法を用いたアビジンのTiO2表面への固定化により、二酸化チタンナノ粒子1個あたりに約2150 分子のアビジンが修飾されたavi-TiO2を作製することができた。正常細胞HMECよりもがん細胞MCF-7に多くのavi-TiO2が結合した。0.1 W/cm2、30 s間の条件でTiO2/U.S.法を適用したMCF-7は超音波照射後48 hから徐々に細胞増殖抑制効果が現れ始め、その効果は時間経過と共に大きくなった。この効果は細胞膜が超音波照射によって生成したOHラジカルなどの化学種の酸化作用により損傷を受け、アポトーシスを誘導したためと考えられる。
２．HepG2細胞を認識するDNAアプタマーについて細胞認識に必要な配列の探索とDNAアプタマーのダウンサイジングを行った。その結果（1）HepG2細胞を認識するDNAアプタマーは推定二次構造の違いによりA-Gの7種類のカテゴリーに分類できた。（2）その中で、C2 cloneが最も結合力が高く（Kd=7.19±1.00×10-8 M）、カテゴリーCにKdが10-8 Mオーダーとなる結合力の高いDNAアプタマーが多かった。（3）stem-loop構造においてstemが長くなると構造が安定し結合力が増加するが、一定以上の長さでは構造が大きくなり結合の妨げになる。最も適切なstemの長さは5 bpであった。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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