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2013 年度 実施状況報告書

癌深部治療を標的とした近赤外光応答性ナノC60光増感剤の構築

研究課題

研究課題/領域番号 25860034
研究種目

若手研究(B)

研究機関崇城大学

研究代表者

庵原 大輔  崇城大学, 薬学部, 助教 (40454954)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードフラーレンC60 / シクロデキストリン / 蛍光色素 / ナノ粒子 / 活性酸素種 / がん光線力学療法
研究概要

C60 は既存の光増感剤と比較して非常に高い量子収率を持つことから、一重項酸素、スーパーオキシドアニオンラジカルなどの活性酸素種を効率よく生成する光増感物質として注目を集めている。本研究では、より深部のがんに対しても有効な光増感剤の開発を目的とし、C60 ナノ粒子の表面を長波長の光吸収を持つ蛍光色素で被覆したC60ナノ粒子を調製し、その物理化学的特性・光吸収特性・生物活性を明らかにし、がん光線力学療法において近赤外光で効果的に励起可能な光増感剤を構築する。C60ナノ粒子は2-ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリンと混合粉砕することで調製し、C60ナノ粒子への蛍光色素の被覆は π-π相互作用により、C60ナノ粒子に蛍光色素溶液を添加後、超音波照射することで調製した。C60ナノ粒子存在下では、ローズベンガルやローダミンBの蛍光スペクトルはC60濃度依存的に消光し、ナノ粒子表面への蛍光色素の吸着が示唆された。この蛍光色素被覆C60ナノ粒子の一重項酸素生成能は蛍光色素の吸収波長(550 nm)の光照射下において著しく増大した。一方、γ-CyD を用いてC60を可溶化した C60/γ-CyD包接複合体では蛍光スペクトルの消光は僅かであり、一重項酸素生成の増大も見られなかった。このことから、光励起した蛍光色素からC60ナノ粒子へエネルギーの移動が起こり、波長選択的な一重項酸素生成能を示したものと推察される。本研究は優れた光増感作用を有し、ナノマテリアルとして注目を集めている C60 をナノ粒子化し、蛍光色素を用いてその光吸収特性を制御するものであり、蛍光色素被覆C60ナノ粒子は次世代型の光増感剤として有力な候補物質になるものと考えられる。

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

本研究ではC60ナノ粒子を基盤としたがん光線力学療法において効果的な近赤外領域でも励起可能な光増感剤を構築することを目的として検討を行った。当初の予定通り、蛍光色素被覆C60ナノ粒子を調製し、その蛍光スペクトル変化からC60ナノ粒子のエネルギー受容特性を明らかにした。また、波長選択的に一重項酸素生成能を示すことを明らかにした。以上より、近赤外領域でも効果的に励起可能な光増感剤の構築は順調に進展中である。

今後の研究の推進方策

蛍光色素被覆C60 ナノ粒子の近赤外光照射下でのin vitro および in vivo 抗腫瘍効果を明らかにする。すなわち、蛍光色素被覆による細胞障害活性の増強効果ならびに波長選択的な細胞障害活性を明らかにする。in vivo 抗腫瘍効果は、担癌マウスに蛍光色素被覆 C60ナノ粒子を投与し、近赤外光を照射した時の腫瘍体積の変化をコントロール群(生理食塩液、光照射なし)およびC60ナノ粒子と比較し、評価する。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Potential Use of C60/2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin Nanoparticles as a New Photosensitizer in the Treatment of Cancer2014

    • 著者名/発表者名
      A. Altaf, H. Aldawsari, Z. M. Banjar, D. Iohara, M. Anraku, K. Uekama, F. Hirayama
    • 雑誌名

      International Journal of Photoenergy

      巻: 2014 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1155/2014/570506

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of soluble stable C60/human serum albumin nanoparticles via cyclodextrin complexation and their reactive oxygen production characteristics2013

    • 著者名/発表者名
      Altaf Abdulmalik, Aldawsari Hibah, Banjar M. Zainy, Anraku Makoto, Iohara Daisuke, Otagiri Masaki, Uekama Kaneto, Hirayama Fumitoshi
    • 雑誌名

      Life Sciences

      巻: 93 ページ: 277-282

    • DOI

      10.1016/j.lfs.2013.06.021

    • 査読あり
  • [学会発表] 親水性シクロデキストリンを用いた水酸化フラーレン親水性ナノ粒子の調製と抗酸化能評価2014

    • 著者名/発表者名
      梅崎至高、庵原大輔、安楽 誠、石塚洋一、入江徹美、上釜兼人、平山文俊
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本、熊本市(熊本大学)
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] アニオン性 γ-シクロデキストリン誘導体 Sugammadex を用いた生理的条件下でも安定なフラーレンC60ナノ粒子の調製2014

    • 著者名/発表者名
      庵原大輔、林田修平、安楽 誠、上釜兼人、平山文俊
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本、熊本市(熊本市総合体育館)
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] アニオン性γ-シクロデキストリン誘導体Sugammadexを用いたフラーレンC60ナノ粒子の調製2013

    • 著者名/発表者名
      庵原 大輔,林田 修平、安楽 誠、上釜 兼人,平山 文俊
    • 学会等名
      第6回シクロデキストリンワークショップ
    • 発表場所
      熊本、熊本市(熊本大学薬学部)
    • 年月日
      20131221-20131221
  • [学会発表] 親水性シクロデキストリン/水酸化フラーレン親水性ナノ粒子の調製と抗酸化能評価2013

    • 著者名/発表者名
      梅崎 至高,庵原 大輔,安楽 誠,石塚 洋一,入江 徹美,上釜 兼人,平山 文俊
    • 学会等名
      第6回シクロデキストリンワークショップ
    • 発表場所
      熊本、熊本市(熊本大学薬学部)
    • 年月日
      20131221-20131221
  • [学会発表] シクロデキストリンを用いた水酸化フラーレン親水性ナノ粒子の調製と抗酸化能評価2013

    • 著者名/発表者名
      梅崎 至高,庵原 大輔,安楽 誠,石塚 洋一,入江 徹美,上釜 兼人,平山 文俊
    • 学会等名
      日本薬学会九州支部大会
    • 発表場所
      長崎、佐世保市(長崎国際大学)
    • 年月日
      20131207-20131208
  • [学会発表] Highly Dispersive C60 Nanoparticles by Sugammadex under Physiological Conditions2013

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Iohara, Shuhei Hayashida, Makoto Anraku, Fumitoshi Hirayama and Kaneto Uekama
    • 学会等名
      The 7th Asian Cyclodextrin Conference
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      20131127-20131129
  • [学会発表] In Vitro and In Vivo Photodynamic Activity of C60/HP-β-CyD Nanoparticles in Cancer Therapy2013

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Iohara, Abdulmalik Altaf, Hibah Aldawsari, Zainy Banjar, Makoto Anraku, Fumitoshi Hirayama and Kaneto Uekama
    • 学会等名
      The 3nd European Conference on Cyclodextrins
    • 発表場所
      Antalya, Turkey
    • 年月日
      20131002-20131004
  • [学会発表] アニオン性γ-シクロデキストリン誘導体Sugammadexを用いた凝集安定性に優れるC60ナノ粒子の調製2013

    • 著者名/発表者名
      林田 修平,庵原 大輔,安楽 誠,上釜 兼人,平山 文俊
    • 学会等名
      第30シクロデキストリンシンポジウム
    • 発表場所
      熊本、熊本市(熊本県民交流館パレア)
    • 年月日
      20130912-20130913
  • [図書] シクロデキストリンの科学と技術2013

    • 著者名/発表者名
      上釜 兼人、平山 文俊、安楽 誠、庵原 大輔
    • 総ページ数
      314(124-133)
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [備考] 崇城大学 薬学部 製剤学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ph.sojo-u.ac.jp/~dio/

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公開日: 2015-05-28  

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