2014 Fiscal Year Annual Research Report
人工細胞膜中でのフラーレン誘導体の位置制御による光線力学活性の向上
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25288037
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
池田 篤志 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90274505)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | フラーレン / 光線力学活性 / リポソーム / 多糖 / マクロファージ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、昨年度に引き続き種々のフラーレン誘導体をシクロデキストリン・フラーレン誘導体錯体からリポソーム膜内へ移動させることによるリポソームへの導入効率や、作製したフラーレン誘導体含有リポソームの安定性について検討した。その結果、フラーレン誘導体の置換基の親水性が大きすぎる場合に、うまくリポソーム内に導入されないことが、1H NMR スペクトルより明らかになった。一方、置換基が疎水性の場合、リポソーム内に導入できることが明らかとなった。しかし、疎水性の高い置換基の場合、リポソーム膜表面近傍にフラーレン誘導体が存在しないため、昨年度達成されたシクロデキストリン・フラーレン誘導体錯体自身が持つ光線力学活性に比べ、その活性が十分に高いとは言えなかった。
そこで、リポソームに変わる可溶化剤として、多糖であるアクアβを用いた。アクアβなどの多糖はマクロファージに対して特異性があることが知られており、光線力学化成を付与できれば、免疫不全によるリュウマチなどへの治療が期待できる。そこで、まず各種フラーレン誘導体をアクアβにより水溶化することを試みた。その結果、カチオン性のフラーレン誘導体は可溶化されなかったが、中性とアニオン性のフラーレン誘導体は高濃度で可溶化できた。次に、これらのフラーレン誘導体・アクアβ錯体を用いて光線力学活性を評価した。マクロファージであるRAW細胞を用いて検討したところ、光線力学治療に適した波長領域である600 nm 以上の光の照射でアニオン性のフラーレン誘導体が非常に高い活性が示された。この理由はアニオン置換基とアクアβの多糖がRAW細胞表面を認識したためと考えられ、今後この原因を究明する。
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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
可溶化剤としてリポソームを用いてフラーレン誘導体を可溶化することはうまくいっていないが、可溶化剤として他の化合物、例えばシクロデキストリンや多糖など用いることで、従来未修飾のフラーレンC60やC70では不可能であった、光線力学活性に適した長波長領域である600nm以上の光照射で高い光線力学活性を実現できている。また、フラーレン誘導体の置換基の違いによって、その光線力学活性が大きく異なることが明らかとなっている。このことは、可溶化剤のみではなく、フラーレン自身に機能性置換基を導入することで光線力学活性を向上できることを示している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、シクロデキストリンや多糖以外の可溶化剤として高分子ミセルや高分子ナノゲルを可溶化剤として用い、フラーレン誘導体の機能を最大限に引き出せる可溶化剤を模索する。これらの可溶化剤を用いれば、より多くの種類の置換基を導入したフラーレン誘導体を可溶化できると考えられ、その機能化が大いに期待できる。
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| Causes of Carryover |
工学部の耐震工事に伴い、研究室が仮移転先に移動した。仮移動先は場所が狭いため、当初予定していた機器、器具、試薬などの購入を控える必要があった。来年度は耐震工事も終了し、新しい場所にて研究室を立ち上げることができるため、本年度購入を控えていた物品の購入を行うことができる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
来年度5月中旬以降、新しい研究室に入り次第、物品の購入をスタートさせる。現在、当大学・先端物質科学研究科（バイオ）黒田先生の研究室で行わせていただいている細胞実験を、新しい研究室で行えるように器具や機器の購入を行う予定である。
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