フラーレンを内包するリポソームのがん細胞に対する放射線増感効果

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26390017
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 加藤 信哉 三重大学, 生命科学研究支援センター, 助教 (40545547)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉村 哲郎 三重大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任教授(研究担当) (30035472)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: フラーレン / リポソーム / エックス線 / ヒトメラノーマ / 細胞増殖 / γ-シクロデキストリン / 包接体 / スクワレン

Outline of Annual Research Achievements

初年度は、フラーレンを内包するリポソームを調製し、これをヒトメラノーマ細胞に投与して、エックス線照射後の細胞増殖度を測定し放射線増感効果を調べた。まずフラーレン/γ-シクロデキストリン(1:2 モル比)包接体 [C60/CD2, C60含有量: 約1000 ～1200 μM]を乳鉢を用いて手製で調製した。C60/CD2と逆相蒸発法により調製したDMPC/DMPS (7:3 モル比)リポソームを混合して、電子レンジ処理 (約80℃)し、透析 (MWCO 20000)して、遊離のC60/CD2を除き、フラーレンを内包するリポソーム (DMPC/DMPS/C60 =700 μM:300 μM:127 μM)を調製した。リポソームは、エクストルーダー処理により粒子径調整 (100 nm)を行った。ヒトメラノーマ細胞に対して、エックス線照射前の24時間 (Before投与)または照射時のみ(During投与)にフラーレンを内包するリポソームまたはリポソームを投与した。エックス線照射後には培地交換を行い、フラーレンを内包するリポソームまたはリポソームを含まない通常培地で培養し、3日後ならびに5日後の細胞増殖度を測定し、顕微鏡観察を行った。その結果、エックス線照射後のヒトメラノーマ細胞の増殖は、フラーレンを含まないリポソームと比べてリポソームを内包するフラーレンのBefore投与では細胞死がやや抑制され、During投与ではわずかに抑制された。すなわちフラーレンを内包するリポソームはある程度の放射線防護の効果を示した。組成の異なるリポソームについて、ステアリルアミンを含むカチオン性リポソームやDMPGを含むアニオン性リポソームを用いて同様の実験を行ったが、これまでのところフラーレンによる効果は見られなかった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初、以前の研究で有効であったステアリルアミンを含むカチオン性リポソームを用いてスタートしたが、フラーレンを内包させた場合には、いろいろ試したが有効ではないようだった。ろ過板を用いない軟エックス線照射でも一部試験を行った。次いでDMPGを含むアニオン性リポソームを用いて試験したが同様であった。そこで、細胞内への取込みに優れているDMPC/DMPSリポソームに切り替えた。これらの検討に時間を要した。

Strategy for Future Research Activity

スクワレンにフラーレンを溶解したものについては、我々の以前の研究で放射線増感効果を見出しており、本研究計画でも記載している。今後、この試料を用いて、がん細胞に対する放射線増感効果を試験することを検討している。フラーレンを内包するリポソームも続けて視野にいれていきたい。

Causes of Carryover

倒立型顕微鏡(蛍光・位相差）を購入する予定であったが、これを設置しようと考えていた場所（暗室）に別の研究機器が設置された。倒立顕微鏡を購入したとしても現状のままでは、身近なところには設置場所が見あたらない状況にある。このような次第で、倒立顕微鏡を購入していないことが、次年度使用額が生じた主な理由である。

Expenditure Plan for Carryover Budget

倒立顕微鏡の設置場所を確保するか、または本研究で使用していたCO2インキュベーター（共同利用施設）が故障したので、これを更新することを検討したい。