Development of minimum-invasive oral cancer therapy using photo-immunotherapy targeted on cancer stem cells

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26463028
• Research Institution: Tsurumi University
• Principal Investigator: 舘原 誠晃 鶴見大学, 歯学部, 講師 (90380089)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井出 信次 鶴見大学, 歯学部, 助教 (00611998) ; 徳山 麗子 鶴見大学, 歯学部, 助教 (20380090) ; 里村 一人 鶴見大学, 歯学部, 教授 (80243715)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 口腔癌 / 低侵襲治療 / 光線免疫療法 / がん幹細胞 / 標的癌治療

Outline of Annual Research Achievements

本研究は口腔癌のがん幹細胞を標的とした低侵襲かつ根治的な光線免疫療法(Photoimmunotherapy:PIT)の開発を目的としている。前年度までの研究からヒト口腔癌細胞株にがん幹細胞のマーカーであるCD44v9が発現していることを免疫細胞染色にて確認し、また近赤外線照射装置を作製して光線の波長を670-710 nm（近赤外線領域）、ピーク波長690 nm、照度 25 mW/cm2になるように調節した。近赤外線単独照射ではヒト口腔粘膜上皮細胞株（RT7）およびヒト口腔癌細胞株の細胞増殖能に影響を及ぼさないことを確認した。次にフロアシアニンと抗CD44v9抗体との複合体(F-antiCD44v9)を作製し、その結合能を確認するためにCD44v9が最も多く発現していたヒト口腔癌細胞株(SAS)を用いて検討した。まず培養液中にF-antiCD44v9を添加してSASを培養後に蛍光顕微鏡にて観察すると癌細胞の細胞膜に複合体が結合していることを確認した。次にこの複合体を用いたPITの効果についてSASを用いて行った。F-antiCD44v9を添加培養後にSAS細胞に近赤外線を照射するとSAS細胞の細胞膜が破壊され徐々に細胞が死滅する像が観察された。このことから、F-antiCD44v9を用いたPITはヒト口腔癌細胞株に対して殺細胞効果があることが示された。一方、SAS細胞をconfluentまで培養した後に同様の方法でPITを行ったところ、SAS細胞の破壊像が認められず、また細胞増殖にも影響を及ぼさなかった。このことから、がん幹細胞が消失しても幹細胞マーカーを有しない癌細胞が何らかの影響している可能性が示唆された。
今後、このメカニズムを解明し、口腔癌に効果的なPIT療法を開発したいと考えている。