| 研究課題/領域番号 |
20H00331
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
玉野井 冬彦 京都大学, 高等研究院, 特定教授 (10802283)
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| 研究分担者 |
齋藤 寛之 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 放射光科学研究センター, グループリーダー (20373243)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 単色X線 / 高Z元素 / ナノ粒子 / ヨウ素含有DNA結合色素 |
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| 研究実績の概要 |
私たちの研究はガドリニウム、金、銀およびヨウ素などの高Z元素にX線を照射した時に得られるオージェ電子を用いてがんの塊を破壊する新技術の開発を目指している。オージェ電子は高LET線であることから飛距離は短いがDNAに与えるエネルギーが強くDNA二重鎖切断を引き起こし、がん細胞のアポトーシスを誘導する。令和3年度にはガドリニウムよりも低いK殻吸収端エネルギーを持つヨウ素を担持するシリカナノ粒子を作製した。このナノ粒子をがんスフェロイドに取り込ませ、ヨウ素のK殻吸収端である33.2keVのエネルギーを持つ単色X線を照射したところ、がん細胞内でDNA二重鎖切断が高頻度で誘導され、がんスフェロイドは完全に消滅した。これらの知見を見出せたカギは高Z元素をナノ粒子を用いることでがん細胞の核近傍に蓄積できたことが大きいと思います。そこで令和4年度はヨウ素担持DNA結合色素を用いることでDNA上でオージェ電子を発生させ、がん殺傷効果がさらに強まるかどうかを検討した。この実験にはヨウ素担持DNA結合色素としてIodine-Hoechst (I-Hoechst)を用いた。Hoechstは一般的に核染色試薬として用いられており、がん細胞のDNAのマイナーグルーブに結合することで青く染色されることが知られている。このI-Hoechstをがん細胞培養液に添加して共焦点レーザー顕微鏡で観察したところ、がん細胞の核が青く染色されたことから、がん細胞の核内に多くのヨウ素を運搬出来た。さらにI-Hoechstはがんスフェロイドにおいて万遍なく取り込まれていた。このスフェロイドにSPring-8で得られる33.2keVの単色X線を照射するとDNA二重鎖切断が引き起こされがんスフェロイドの完全な破壊が得られた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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