2018 年度実施状況報告書

抗がん剤結合PIポリアミドによる抗腫瘍効果の高い放射線増感剤の開発

研究課題

研究課題/領域番号	17K16488
研究機関	日本大学
研究代表者	石橋直也日本大学, 医学部, 助教 (40649331)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	放射線増感剤
研究実績の概要	本研究では、核DNAに配列特異的に結合する性質を持つPIポリアミド分子に対し、既存の抗がん剤であるアルキル化剤chlorambucil (ChB) や白金製剤cisplatinの類似白金錯体 (Pt) を結合したPIP-ChBおよびPIP-Ptを合成し、放射線照射による核DNA損傷を低濃度で効率的に増強させる放射線増感剤の開発を試みる。さらに腫瘍細胞におけるゲノム増幅が報告されている癌遺伝子のDNA配列を認識するPIP-ChBやPIP-Ptを設計し、増幅細胞株でより強力に放射線増感効果を示すか検討する。既に放射線増感効果が知られている抗がん剤cisplatin類似化合物である白金錯体 (Pt) をPIポリアミドに結合させたPIP-Ptも同様に複数合成しており、その作用を検討している。PIP-ChBやPIP-Ptを摂取させた培養腫瘍細胞にX線を照射して放射線増感効果を検証している。合成した各PIP-ChB、PIP-Ptを1pMから10nM の範囲で腫瘍細胞に投与し24時間後に1Gyから10Gyの範囲のX線を照射している。X線照射は日立X線照射装置 (MBR-1520R-3) を用いて行っている。放射線増感効果はWST法による細胞生存率の評価とColony formation assayによるコロニー形成能力の評価により確認している。確認するタイミングはX線照射後24時間から2週間まで継続的に細胞状態を観察し最適なタイミングを検討中である。化合物非投与群を陰性コントロールとし、加えて既存の抗がん剤chlorambucilやcisplatinそのものの放射線増感効果と比較している。用いる細胞株は臨床の現場で一般的に放射線治療が行われているヒト子宮頸癌や乳癌、肺癌由来の腫瘍細胞株を用いている。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 3: やや遅れている理由合成した各PIP-ChB、PIP-Ptを1pMから10nM の範囲で腫瘍細胞に投与し1Gyから10Gyの範囲のX線を照射している。X線照射は日立X線照射装置 (MBR-1520R-3) を用いて行っている。放射線増感効果はWST法による細胞生存率の評価とColony formation assayによるコロニー形成能力の評価により確認している。化合物非投与群を陰性コントロールとし、加えて既存の抗がん剤chlorambucilやcisplatinそのものの放射線増感効果と比較している。用いる細胞株は臨床の現場で一般的に放射線治療が行われているヒト子宮頸癌や乳癌、肺癌由来の腫瘍細胞株を用いている。既存の抗がん剤cisplatinの希釈溶媒である生理食塩水でPIP-Ptが希釈されずcisplatinとPIP-Ptで希釈溶媒が異なり放射線増感効果の比較条件を検討中である。具体的な希釈溶媒の候補としてDimethyl sulfoxide(DMSO)が挙げられるがDMSOそのものに細胞毒性があることとDMSOでcisplatinが失活する可能性があり希釈条件を検討中である。
今後の研究の推進方策	PIP-Ptを希釈可能かつcisplatinを失活させない希釈溶媒を検討中である。希釈溶媒の候補であるDMSOでPIP-Ptは容易に希釈されることを確認した。一方cisplatinを失活させないDMSOの濃度や希釈後の保存期間について検討中である。 DMSO以外にも数種類の希釈溶媒を用意しcisplatinの放射線増感効果を最も確認できた希釈溶媒を使用する予定である。さらに既に合成済みのPIP-ChB、PIP-Ptに加え、PIポリアミドの配列を変化させたPIP-ChB、PIP-Ptを合成中である。合成はペプチド合成機PSSM8を用いて行い、HPLCによる精製、質量分析機による分子量の確認後、実験に用いる。