アミラーゼ分泌能を可視化・数値化可能な光る耳下腺培養細胞系の構築

• 研究課題/領域番号: 22K10293
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分57080:社会系歯学関連
• 研究機関: 福島県立医科大学
• 研究代表者: 関亦 明子 福島県立医科大学, 看護学部, 教授 (50321823)
• 研究分担者: 関亦 正幸 福島県立医科大学, 医学部, 准教授 (80250190)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 唾液腺 / 放射線障害 / 口腔機能傷害 / 放射線照射 / 唾液分泌低下 / 耳下腺 / アミラーゼ / がん支持療法 / 初代培養

研究開始時の研究の概要

長期培養で唾液分泌能が低下するというこれまでの問題点を克服し、唾液腺の機能を可視化・数値化できる光る耳下腺培養系を蛍光耳下腺マウスから単離した耳下腺細胞を利用して構築する。また、蛍光耳下腺マウス個体を放射線、化学療法剤暴露の動物モデルとして確立することで、既知の抗酸化剤の唾液腺防護効果を判定する。

研究実績の概要

唾液腺防護薬剤とケアの開発には薬効の検証のために動物モデルが必須となる。そこで我々は、マウス個体を放射線障害の動物モデルとして確立するための条件検討を行ってきた。昨年までに、放射線照射の強度や照射後の飼育日数の決定、唾液流量の定量方法の確立、放射線による組織傷害の程度の観察などを実施し、モデルマウス作製のための実験系確立を行った。その結果、照射強度は10~30 Gy、飼育期間１ヶ月以上としたが、１ヶ月では、唾液流量は有意に低下するものの、目立った組織学的な変化は観察されなかった。課題として、照射強度10 Gy未満、照射後7日未満でも唾液分泌低下がみられるか、組織学的な変化がいつみられるのか、組織などの表面上の変化がみられなくてもDNA損傷などの分子的な変化があるのではないか、という疑問が残った。本年度は、昨年度の結果を元にマウスの放射線実験を継続し、以下の結果を得た。1) 照射するX線の強度は、10 Gy未満では十分な唾液腺障害を観察することができず、15 Gy以上が適当であった。2) X 線照射後の唾液分泌は照射後３日目でも低下しており、照射後２ヶ月で低下したままであった。3) 15 Gyでは唾液腺の組織学的な傷害が観察できなかったが、30 Gy照射後、２ヶ月飼育では細胞形態の乱れやアポトーシス小体様の構造が観察された。4) 30 Gy照射後、２ヶ月飼育の唾液腺でp53の蓄積が見られた。
今後は、組織の免疫染色によるアポトーシス やDNA損傷の程度の可視化、腺房細胞のマーカー変化、唾液腺の繊維化の程度を観察して、防護薬剤の効果の判定に必要な指標の決定を行なっていく。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

実験室の隣接ビル工事のための引越しなどで、培養室の整備に時間がかかり、予定していた唾液腺の培養細胞を利用した実験が進んでいないため。

今後の研究の推進方策

放射線による唾液腺障害モデルマウス確立を引き続き実施する。具体的には、1) X線を15 Gy照射後１-３か月飼育したマウスの詳細な組織学的観察を実施し、組織傷害の程度を明らかにすること、2) p53やγH2AXなどのDNA損傷マーカーの蓄積を観察すること、3) 照射後長期の飼育で増殖した腺房細胞のマーカーの変化を観察すること、4) 照射後長期飼育による唾液腺の繊維化の程度を観察すること、などである。
また、凍結保存された唾液腺培養細胞の増殖を確認し、唾液腺培養細胞の保存方法の確立と、長期培養唾液腺細胞の分化能の維持について観察する予定である。