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2011 年度 実施状況報告書

細胞内動態制御による硼素中性子捕捉効果増強に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 23500544
研究機関大阪市立大学

研究代表者

長崎 健  大阪市立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30237507)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2014-03-31
キーワードドラッグデリバリー / がん治療 / 中性子捕捉療法 / 生体材料 / ナノバイオ
研究概要

ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)は減速した中性子と10B原子の衝突による核分裂で生じたα線とLi核により10Bキャリア薬剤を取り込んだ腫瘍細胞のみを選択的に殺傷することの出来る理想的な次世代がん治療法である。実現のためには、現在臨床研究で使用されているBSHやBPAと比較し、腫瘍選択性・中性子捕捉効率が高く、低濃度で作用可能かつ水溶性などに優れた新規10B薬剤の開発が不可欠である。我々はH23年度において、生分解性ポリアミンにBSHを修飾した高分子10B薬剤を合成しEPR効果に基づく腫瘍集積性を期待しBNCT用ホウ素キャリアとしての評価を行った。 担がんマウスを作製し、尾静脈より調製した高分子薬剤を投与し、腫瘍集積性について検討した。BSH修飾ポリアミンを含むポリイオンコンプレックスナノ粒子を投与した場合、12時間まで経過時間に伴い腫瘍内のホウ素濃度は上昇し、正常組織との濃度比(T/N比)は最大4.7となることが判明した。100 nm 程のナノ粒子を使用することでEPR効果により腫瘍組織に集積したと考えられる。また、蛍光ラベル化粒子を用いがん組織そしてがん細胞内動態を確認したところ、がん細胞の細胞質特に核膜周辺にナノ粒子が集積することを明らかとした。さらに担がんマウスにナノ粒子を投与後中性子照射を行うと、腫瘍サイズは殆ど変化が見られず、ナノ粒子投与後の中性子照射により明らかな腫瘍増殖抑制効果が見られた。TUNEL染色を行うと、48時間後に最大の染色が見られ、がん細胞死にアポトーシスが関与していることが明らかとなった。以上の結果よりBSH修飾高分子ホウ素化合物は新たなBNCT用ホウ素キャリアとしての利用が期待される。

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

無機ホウ素クラスターであるBSHを生分解性高分子にコンジュゲートし、第二世代BNCT薬剤としての評価を実施し、より低濃度でBNCT効果を有することを動物レベルで確認することに成功した。

今後の研究の推進方策

H24年度は本申請の主題であるホウ素薬剤の細胞内動態と中性子捕捉反応による細胞傷害性の相関を明らかにすることを目指す。具体的には、細胞内移行後核内集積性を確認したコウジ酸修飾o-カルボラン誘導体を用い、培養細胞に対する中性子捕捉反応による細胞増殖に対する影響を検討する。

次年度の研究費の使用計画

京都大学原子炉実験所における中性子照射実験を5回予定していたが、実際にはマシンタイムの関係で3回しか実験することが出来なかった。そのため、マウスの使用匹数が減少するなどにより物品購入費が想定より少なくなり次年度へ繰り越すことになった。しかし、今年度は予定通り5回の中性子照射実験が可能となり、昨年度分の実験費用を消化する予定である。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Protein recognition of hetero-/homoleptic ruthenium (II) tris(bipyridine)s for a-chymotrypsin and cytochrome c.2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamaguchi, N. Kato, H. Azuma, T. Nagasaki, J. Ohkanda
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      巻: 22 ページ: 2354-2358

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2011.12.087

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative comparison between poly(L-arginine) and poly(L-lysine) at each step of polyplex-based gene transfection using a microinjection technique.2012

    • 著者名/発表者名
      T. Hashimoto, T. Kawazu, T. Nagasaki, A. Murakami, T. Yamaoka
    • 雑誌名

      Sci. Technol. Adv. Mater.

      巻: 13 ページ: in press

    • DOI

      10.1088/1468-6996/13/1/015009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] HVJ-E/importin-β hybrid vector for overcoming cytoplasmic and nuclear membranes as double barrier for non-viral gene delivery.2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kawazu, H. Kanzaki, A. Uno, H. Azuma, T. Nagasaki
    • 雑誌名

      Biomed. Biopharmacother.

      巻: 66 ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 体内で放射線を発生させる新規放射線治療のための無機ホウ素 クラスターマテリアル2012

    • 著者名/発表者名
      長崎 健
    • 雑誌名

      未来材料

      巻: 12 ページ: 34-39

  • [雑誌論文] Photochemical control of membrane raft organization.2011

    • 著者名/発表者名
      T. Hamada, R. Sugimoto, T. Nagasaki, M. Takagi
    • 雑誌名

      Soft Matter.

      巻: 7 ページ: 220-224

    • DOI

      10.1039/C0SM00797H

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrasound-mediated Transfection with Liposomal Bubbles Delivers Plasmid DNA Directly into Nucleus.2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kawazu, K. Hakamada, Y. Oda, J. Miyake, K. Maruyama, T. Nagasaki
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 40 ページ: 298-299

    • DOI

      10.1246/cl.2011.298

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tumor Accumulation of ε-Poly-Lysines-Based Polyamines Conjugated with Boron Clusters.2011

    • 著者名/発表者名
      M. Umano, K. Uechi, T. Uriuda, S. Murayama, H. Azuma, A. Shinohara, Y. Liu, K. Ono, M. Kirihata, H. Yanagie, T. Nagasaki
    • 雑誌名

      Appl. Radiat. Isot.

      巻: 69 ページ: 1765-1767

    • DOI

      10.1016/j.apradiso.2011.02.048

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biological activity of water-soluble inclusion complexes of 1′-acetoxychavicol acetate with cyclodextrins.2011

    • 著者名/発表者名
      H. Azuma, Y. Aizawa, N. Higashitani, T. Tsumori, A. Kojima-Yuasa, I. Matsui-Yuasa, T. Nagasaki
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem.

      巻: 19 ページ: 3855-3863

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2011.04.038

    • 査読あり
  • [学会発表] o-カルボランおよびチオドデカボランを導入したホウ素化コウジ酸の開発2012

    • 著者名/発表者名
      門野尚之、河崎陸、服部能英、大田洋一郎、椋本麻里、上原幸樹、浅野智之、田中浩基、鈴木実、増永慎一郎、小野公二、長崎健、谷森紳治、切畑光統
    • 学会等名
      研究炉及び加速器中性子源を用いた中性子捕捉療法の高度化に関する研究会
    • 発表場所
      京都大学原子炉実験所
    • 年月日
      2012年2月17日
  • [学会発表] ホウ素クラスター融合ポリアミンを含むナノ粒子の腫瘍集積性と中性子捕捉反応による腫瘍増殖抑制効果2011

    • 著者名/発表者名
      長崎 健、朱 宇翔、馬野正幸、切畑光統、柳衛宏宣、増永慎一郎、小野公二、東 秀紀
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2011年9月29日
  • [学会発表] ホウ素クラスター修飾ポリアミンナノ粒子の中性子捕捉療法薬剤としての評価2011

    • 著者名/発表者名
      長崎 健、馬野正幸、瓜生田貴聡、村山さゆり、切畑光統、柳衛宏宣、櫻井良憲、劉勇、増永慎一郎、鈴木 実、小野公二
    • 学会等名
      第27回日本DDS学会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2011年6月7日
  • [学会発表] Potential of polyion complex nanoparticle composed of mercaptoundecahydrododecaborane-appnded high molecular weight polyamine as a boron carrier for neutron capture therapy.2011

    • 著者名/発表者名
      T. Nagasaki, M. Umano, H. Yanagie, M. Kirihata, S. Masunaga, K. Ono
    • 学会等名
      2011 MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      Hynes Convention Center, Boston, MA, USA
    • 年月日
      2011年11月30日
  • [備考] URL:

    • URL

      http://www.bioa.eng.osaka-cu.ac.jp/bfc/

URL: 

公開日: 2013-07-10  

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