2012 Fiscal Year Research-status Report
抗がん剤耐性を示すがん幹細胞へ集積する超音波応答性ナノ粒子を用いたがん根治療法
| Project/Area Number |
24650294
|
|---|
| Research Institution | Kanazawa University |
|---|
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)
|
|---|
| 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)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
|
| Keywords | 超音波 / 二酸化チタン / ナノ粒子 / OHラジカル / がん幹細胞 |
|---|
| Research Abstract |
腫瘍組織の中には“がん幹細胞”とよばれる少数の細胞が存在し、大多数の”分化”したがん細胞を殺傷しても、このがん幹細胞が生き残っている限り、がんは再発すると言われている。がん幹細胞は無限の増殖を示し、また薬剤排出能も高いため抗がん剤に対する抵抗性が高い。よって、がん幹細胞をいかに死滅させるかが、がんを根治するための鍵といえる。本研究では、がん幹細胞に特異的に集積する「標的化二酸化チタンナノ粒子」と後述する「超音波触媒法」とを融合した、非侵襲的かつ臓器機能温存型の新規がん治療法を構築する。研究代表者らは光触媒として知られている“二酸化チタン”に超音波を照射すると活性酸素種（ラジカル分子）が生成する現象を明らかにした（二酸化チタン・超音波触媒法）。このような報告は国内・国外を通じて皆無であり、この現象を新規がん根治療法として応用展開する。
(１)がん幹細胞へ特異的に集積する標的化二酸化チタンナノ粒子の作製
(H24年度：清水(1-aならびに1-c担当)、仁宮(1-bならびに1-d担当)、大学院生A(1-b担当))
（１-b）がん幹細胞を特異的に認識するDNAアプタマーの探索：乳がん幹細胞と特異的に結合する一本鎖DNAアプタマーをCell-SELEX法により選抜した。
（１-c）がん幹細胞認識アプタマーの二酸化チタンナノ粒子表面への固定化：（１-a）で作製した二酸化チタンナノ粒子表面に（１-b）により選抜した乳がん幹細胞認識DNAアプタマーを固定化した。
（１-d）標的化ニ酸化チタンナノ粒子のがん幹細胞に対する結合能の評価：作製した標的化二酸化チタンナノ粒子が、乳がん幹細胞と特異的に結合するかを評価した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定通り、がん幹細胞を特異的に認識するDNAアプタマーの探索、がん幹細胞認識アプタマーの二酸化チタンナノ粒子表面への固定化、そして、標的化ニ酸化チタンナノ粒子のがん幹細胞に対する結合能の評価を行うことができたから。
|
| Strategy for Future Research Activity |
(２)標的化ニ酸化チタンナノ粒子と超音波照射を用いたin vitroがん幹細胞傷害の評価(H25年度：仁宮ならびに大学院生Aで2-a, 2-bを担当)
H25年度は、（２-a）がん幹細胞に対する傷害効果の評価：上記(1)にて作製した標的化二酸化チタンナノ粒子を乳がん細胞MDA-MB-231に結合・取り込ませ、様々な周波数(低：40 kHz, 中：300 kHz, 高：1 MHz)の超音波を照射し、その後、乳がん細胞MDA-MB-231の生細胞数をメチレンブルー染色法にて測定し、ならびに、細胞集団内のがん幹細胞形質(CD24(+), CD44(-))の割合について蛍光免疫染色フローサイトメトリーにて測定する。発生するラジカル量についてはサリチル酸の酸化を指標に評価する。これらにより、がん幹細胞の殺傷に最も適した超音波周波数、強度などの照射条件を策定する。
（２-b）がん幹細胞に対する傷害メカニズムの解析：本手法によるがん幹細胞の膜損傷（ネクローシス）を評価するため、膜酸化をDPPP試薬を用いて評価し、膜損傷を電子顕微鏡観察により評価する。さらに、アポトーシス発現を評価するため、DNA断片化（DAPI染色）、フォスファチジルセリンの膜反転（AnnexinV 染色）、ミトコンドリア膜電位の消失 （JC-1染色）などを指標に評価する。
|
| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
該当なし
|
