| 研究課題/領域番号 |
16K11706
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| 研究機関 | 神奈川歯科大学 |
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研究代表者 |
三好 代志子 神奈川歯科大学, 大学院歯学研究科, 講師 (70288075)
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| 研究分担者 |
窪田 展久 神奈川歯科大学, 大学院歯学研究科, 講師 (20234495)
居作 和人 神奈川歯科大学, 大学院歯学研究科, 講師 (90257296)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | ナノテクノロジー / 癌治療 / 光触媒 / ハイブリット粒子 / 光照射 / 抗がん剤副作用 / 酸化チタン |
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| 研究実績の概要 |
本研究では様々な化学反応を触媒・促進する酸化チタンに化学結合させたハイブリット粒子(TiO2-PAA/ADM)に着目した。酸化チタンは紫外線を照射すると光触媒作用によって抗がん作用に寄与する活性酸素種を生成、強い酸化反応を引き起こすことが知られている。これを応用し標的となる口腔癌のみで選択的に薬効を発揮させることができる。そこで、口腔癌においてナノテクノロジーを用いハイブリット粒子と光照射効果による治療の可能性とその条件や機序を明らかにし、新規がん治療法を構築する。口腔癌細胞にTiO2を投与し細胞内の光を励起させると、TiO2は細胞表面に分布するものと細胞内にpinocyctosisにより取り込まれるものとあり。光照射をうけるとその部で活性酸素やフリーラジカルが発生し、細胞死が誘導される。ハイブリット粒子(TiO2-PAA/ADM)に着目し光照射すると光触媒作用によって抗がん作用に寄与する活性酸素種を生成、強い酸化反応を引き起こすことが知られており、これを応用し標的となる口腔癌部位のみで選択的に薬効を発揮させることができるドラッグデリバリーシステムに基づいた新規がん治療法を検索する。さらに、光触媒反応により、活性酸素分子種を生成する。光触媒の抗腫瘍効果は、これらの活性酸素分子種の癌細胞に与えた刺激、フリーラジカルによるいわゆる環境ストレスによるものと予想される。適度な酸化ストレスはアポトーシスを誘導するか。過度の酸化ストレスはネクローシスを誘導するかを検索し、それらのアポトーシス関連遺伝子との関連も検討する。TiO2-PAA/ADM使用量と光照射時間とともに進行している。そこで口腔癌に対し抗腫瘍効果のメカニズムを解明する。反応程度をコントロールし、以下の実験を検討する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
1)TiO2-PAA/ADMにより口腔癌細胞株を用いてin vitro及びin vivoにおいて導入しその直後に光照射することで細胞内の光化学反応を励起させることにより口腔癌細胞株への殺細胞効果や抗腫瘍効果のメカニズムを検討した。
2)TiO2-PAA/ADMの作用によりマウス皮下に移植した口腔癌の成長を抑制と腫瘍内血管新生を抑制することを確認した。
口腔悪性腫瘍細胞の生存率とTiO2-PAA/ADM反応の相関を検索した。1)ヒト口腔扁平上皮癌細胞を培養し後TiO2-PAA/ADM投与し光照射後トリパンブルー染色・コロニー形成法およびMTT法を用いて細胞の生死判定を検索した。光照射時間を変え殺細胞効果について比較検討した2)光触媒反応による酸化ストレスの刺激を受けた細胞の形態変化を位相差顕微鏡により観察し細胞を蛍光免疫染色したものも蛍光顕微鏡で観察した。
さらに1)ヌードマウスの皮下にヒト口腔扁平上皮癌細胞を移植し腫瘍形成した後腫瘍が0.5cmの時にTiO2-PAA/ADMを腫瘍に導入し3日後に腫瘍に光を照射する。無処置群、TiO2-PAA/ADM単独群、光照射単独群、TiO2-PAA/ADM＋光照射群についてその後の腫瘍の増殖を比較検討した。2)腫瘍内導入されたTiO2-PAA/ADMの分布や光照射後の腫瘍や正常組織の状態を病理組織学的に検討した。TiO2-PAA/ADMが組織内でどのように反応変化を示すか光照射On-Offによりコントロール出来るかを試みた。TiO2-PAA/ADM光照射を受けるとその部で活性酸素やフリーラジカルが腫瘍組織内で発せすることよりフリーラジカルを経時的に測定と腫瘍との相関とを検討した。
平成29年度3)TiO2-PAA/ADMを導入し腫瘍組織内の血管新生を光照射単独群TiO2-PAA/ADM＋光照射群に分け免疫組織学的（CD31など）に比較検討する。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成28年度・平成29年度の研究実験はおおむね順調に進んでいる。
平成29年度の3) TiO2-PAA/ADMを導入し腫瘍組織内の血管新生を光照射単独群、TiO2-PAA/ADM＋光照射群に分け免疫組織学的（CD31など）に比較検討する。〈担当：蛍光，免疫染色・鏡検－窪田〉の続きと、実験の確認追加実験を随行する。
以上の研究結果をふまえハイブリット粒子(TiO2-PAA/ADM)に着目し光照射すると光触媒作用によって抗がん作用に寄与する活性酸素種を生成、強い酸化反応を引き起こすことが知られており、これを応用し標的となる口腔癌部位のみで選択的に薬効を発揮させることができるドラックデリバリーシステムに基ついた新規癌治療法を検索する。
平成30年度はデーターの整ったものからまとめ国内外で発表（学会・論文）をする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成29年度の3) TiO2-PAA/ADMを導入し腫瘍組織内の血管新生を光照射単独群、TiO2-PAA/ADM＋光照射群に分け免疫組織学的（CD31など）に比較検討する。〈担当：蛍光，免疫染色・鏡検－窪田〉引き続き行う。また、実験の確認追加実験を随行する。
以上の研究結果をふまえハイブリット粒子(TiO2-PAA/ADM)に着目し光照射すると光触媒作用によって抗がん作用に寄与する活性酸素種を生成、強い酸化反応を引き起こすことが知られており、これを応用し標的となる口腔癌部位のみで選択的に薬効を発揮させることができるドラックデリバリーシステムに基ついた新規癌治療法を検索する。
平成30年度はデーターの整ったものからまとめ国内外で発表（学会・論文）を行う予定。
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