BCG細胞莢膜成分を用いた、全身投与可能な新規癌治療製剤の開発

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26462397
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 宮崎 淳 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (10550246)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西山 博之 筑波大学, 医学医療系, 教授 (20324642) ; 高岡 栄一郎 筑波大学, 医学医療系, 講師 (50625340) ; 河合 弘二 筑波大学, 医学医療系, 講師 (90272195)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: ビーシージー / 膀胱癌 / 癌免疫 / 細胞壁成分 / ミコール酸

Outline of Annual Research Achievements

Mycobacteriuma bovis bacillus Calmette-Guerin (BCG)の膀胱内投与は、既存の癌免疫療法の中でもっとも有効性が確立した治療法であるが、生菌であるがゆえの副作用が強いため使用に困難を生じることが多々あり、また菌そのものであることから転移性膀胱癌には全く使用できない。そのため、膀胱癌に対する新規製剤の開発が待たれている。一方で、最近では、BCGの細胞壁成分の単一成分である、リポアラビノマンナン(LAM)、リポマンナン(LM)、ミコール酸(MA)、フェノール糖脂質（PGL）などがCD1抗原として強力な細胞性免疫誘導を示すことが明らかとなってきた。本研究ではこれら細胞莢膜成分を、安定的に抽出する技術を開発することが目標であった。　平成26年度において、BCGおよびその類縁菌であるロドコッカスの培養方法の樹立を行い、さらにはヘキサンをはじめとする有機溶媒を用いた細胞壁成分の抽出方法を確立した。現時点ではBCGおよびロドコッカスなど厚い細胞壁を持つ菌株からミコール酸を抽出する技術を安定化させ、それらミコール酸のマス分析による炭素数の同定方法を確立した。またミコール酸だけではなく、PGLも抽出することが可能になった。さらには、それらミコール酸を卵黄レシチンと混和することで、疎水性であるミコール酸を親水性リポソームに変換することにも成功し、実臨床に応用できる組成にすることに成功した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成26年度においては、ミコール酸の抽出方法の確立、それらミコール酸を薄層クロマトグラフィー（TLC）展開し、ミコール酸を同定することができるようになった。これら薄層クロマトグラフィー上のミコール酸をカラムで抽出することで、より純度の高いミコール酸の抽出が可能になった。BCGのミコール酸は、α、メトキシ、ケトの3分画からなるが、こらら3分画を分離して抽出することも可能になった。さらにはマス分析による炭素数の同定方法についても、完成させることができた。ミコール酸は疎水性であるが、卵黄レシチンと混和することで、親水性リポソームにすることにも成功した。また膀胱癌治療モデルである、正所性モデルにおいても、ほぼ100％近い確率で安定的にモデルを作成することが可能となり、今後の治療における評価モデルを完成させた。

Strategy for Future Research Activity

平成27年度は、抽出したミコール酸リポソームにおいて、卵黄レシチンとミコール酸の最適な混和割合を検討する。卵黄レシチンそのものにも、細胞毒性がある可能性も有り、レシチン濃度を低くすることで、毒性をより低下させることが可能にある。リポソーム化におけるレシチン濃度を決定後、ミコール酸リポソームを蛍光標識し、細胞内に取り込まれることを共焦点顕微鏡で確認する。細胞内に取り込まれることを確認後、ゼータサイザーで粒子径および電位の確認、さらにリポソームを電子顕微鏡で確認する。また、ミコール酸リポソームの上皮細胞に対するアポトーシスや細胞分裂に対する影響をFACSを用いて検討する。