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2019 年度 実施状況報告書

ハイブリッドナノ粒子を用いたがん幹細胞を標的とする抑制効果とがん治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K05175
研究機関崇城大学

研究代表者

古水 雄志  崇城大学, 生物生命学部, 准教授 (80735829)

研究分担者 松下 琢  崇城大学, 生物生命学部, 教授 (10209538)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードがん幹細胞 / ナノ医薬 / ナノ粒子 / リポソーム / がん抑制効果
研究実績の概要

進行性のがんは、薬剤耐性、転移や再発などにより治療が困難である。この原因として、近年、がん細胞集団の中のがん幹細胞(Cancer Stem Cell : CSC) の存在が注目され、抗がん剤による治療後もがん組織中に幹細胞の性質(薬剤耐性能、自己複製能・多分化能)を持つ細胞が生き残るため、がんの再発を引き起こすと考えられる。そこで、CSCを選択的に排除する治療薬の開発が切望されている。
一方、これまで申請者らは“人工細胞膜 (ハイブリッドリポソーム:HL)を用いたがん治療への応用に関する知見を得ており、副作用の無いがん治療への期待が高まっている。本研究の目的は、これまで研究代表者らが行ってきた“HLを用いたがん治療への応用に関する知見”をがん幹細胞(Cancer Stem Cell : CSC) に応用し、「HLを用いたCSCの選択的排除」の医用工学的応用に関する知見を得、これを新規がん治療薬の開発に応用するものである。
これまで、HL (DMPC/C12(EO)23)は、ヒト肝臓がん(HepG2)細胞に対して、処理濃度依存的に、がん幹細胞率(CSCマーカーの発現レベル:EpCAM+/CD133+)を有意に抑制することを明らかにした。2019年度は、様々ながん細胞のCSCマーカー(EpCAM/CD133)の細胞表面での発現率について、フローサイトメーターにより解析したところ、6種類のがん細胞(肝がん:HuH7、HepG2、PLC/PRF/5、大腸がん:HCT116、肺がん:A549, 子宮頸部がん: HeLa))ではCSCの発現率が高い細胞と低い細胞が存在することが分かった。さらに、HLに対する増殖抑制試験(IC50)とCSCの存在率との関係性について調べたところ、CSCマーカーの発現している細胞の方が、HLの増殖抑制効果は高い傾向にあることが分かった。

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

2019年度は、様々ながん細胞のCSCマーカー(EpCAM/CD133)の細胞表面での発現率について、フローサイトメーターにより解析したところ、6種類のがん細胞(肝がん:HuH7、HepG2、PLC/PRF/5、大腸がん:HCT116、肺がん:A549, 子宮頸部がん: HeLa)ではCSCの発現率が高い細胞と低い細胞が存在することが分かった。即ち、CSCマーカー高発現細胞:HuH7、HCT116、HepG2とCSCマーカーの低発現:A549, PLC/PRF/5, HeLa細胞であることが分かった。次に、HLに対する増殖抑制試験(IC50)とCSCの存在率との関係性について調べたところ、CSCマーカーの発現している細胞の方が、HLの増殖抑制効果は高い傾向にあることが分かった。

今後の研究の推進方策

2020年度は、下記の3点について検討する。
1)HLの種々のがん細胞のCSCに対するHLの効果を細胞レベルで検証する。細胞として、肝臓がん、大腸がん、肺がん、胃がん等を用いる。
2)HLのCSC抑制機構に関し、HLを蛍光脂質で標識し、CSC特異的な蓄積について検討する。
3)磁気ビーズ分離法によりCSCのみを分離し、細胞膜の生物物理学的特性(膜流動性)を測定する。

次年度使用額が生じた理由

当初計画していた国内・海外の学会参加をキャンセルしたため次年度使用額が生じた。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 その他

すべて 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 再生医療における新規ナノ粒子を用いた腫瘍原性幹細胞の選択的排除に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      陳野 莉子、稲村 恒亮、古水 雄志、松本 陽子、松下 琢
    • 学会等名
      第56回化学関連支部合同九州大会
  • [学会発表] 三次元培養担CellbedTM を用いたHepG2 細胞の薬剤耐性克服薬スクリーニングへの応用と胆汁排泄機能の再現2019

    • 著者名/発表者名
      坂田 望、稲村 恒亮、水民 敬浩、古水 雄志、岩佐 卓哉、佐々木 皓平、小島 理恵、川部 雅章、石田 誠一、松下 琢
    • 学会等名
      第56回化学関連支部合同九州大会
  • [学会発表] 胎児肝細胞及び成人肝細胞における化学物質毒性発現の比較解析2019

    • 著者名/発表者名
      我那覇 一冴、稲村 恒亮、古水 雄志、金 秀良、石田 誠一、松下 琢
    • 学会等名
      第56回化学関連支部合同九州大会
  • [学会発表] シリカファイバー三次元培養担体を用いたヒト肝臓細胞の機能発現に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      古水 雄志
    • 学会等名
      2019年 日化協LRI 研究報告会
  • [学会発表] シリカファイバー三次元培養担体を用いた抗がん剤スクリーニングへの応用2019

    • 著者名/発表者名
      古水 雄志、坂田 望、千歳 盛 一郎、岩佐 卓哉、佐々木 皓平、小島 理恵、川部 雅章、石田 誠一、松下 琢
    • 学会等名
      第3回がん三次元培養研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 骨芽細胞のハイドロキシアパタイト培養担体を用いた分化誘導に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      陳野 莉子、井野川 人姿、古水 雄志、友重 竜一、松下 琢
    • 学会等名
      日本動物実験代替法学会 第32回大会
  • [学会発表] 三次元培養担体Cellbedを用いた肝細胞の胆汁排泄機能の再現2019

    • 著者名/発表者名
      坂田 望、水民 敬浩、古水 雄志、岩佐 卓哉、佐々木 皓平、小島 理恵、川部 雅章、石田 誠一、松下 琢
    • 学会等名
      日本動物実験代替法学会 第32回大会
  • [学会発表] Application Of Anticancer Drug Screening System Using Silica Fiber-based Three-dimensional Culture Scaffold2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Komizu, N. Sakata, S. Chitose, T. Iwasa, K. Sasaki, R. Kojima, M. Kawabe, T. Matsushita
    • 学会等名
      The Americn Society for Cell Biology(ASCB)/EMBO 2019 Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 三次元培養担体を用いた胆汁排泄機構を備えた肝毒性評価法2019

    • 著者名/発表者名
      坂田 望、古水 雄志、岩佐 卓哉、佐々木 皓平、小島 理恵、川部 雅章、石田 誠一、松下 琢
    • 学会等名
      シンポジウム「細胞アッセイ技術の現状と未来」
  • [備考] 研究業績データベース

    • URL

      http://rsrch.ofc.sojo-u.ac.jp/sjuhp/KgApp?kyoinId=ymdbyyosgys

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公開日: 2021-01-27  

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