2018 Fiscal Year Research-status Report
潰瘍性口内炎の抑制を目的とした上皮細胞へのシゾンAPX遺伝子導入の有効性
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17K11648
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| Research Institution | Kyushu Dental College |
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Principal Investigator |
人見 涼露 九州歯科大学, 歯学部, 講師 (70548924)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小野 堅太郎 九州歯科大学, 歯学部, 教授 (40316154)
古株 彰一郎 九州歯科大学, 歯学部, 教授 (30448899)
松本 謙一郎 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 放射線障害治療研究部, チームリーダー(定常) (10297046)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | アスコルビン酸ペルオキシダーゼ / シゾン / 抗酸化作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
がん治療中に発症する潰瘍性口内炎は、放射線照射や抗がん薬によるがん抑制作用の影響が健常粘膜に及ぶことで誘発されるが、特に口腔粘膜での活性酸素種生成が関与していることが近年明らかになってきた。そこで、口腔粘膜細胞が活性酸素種（酸化ストレス）に強い抵抗性を獲得することが潰瘍性口内炎の抑制につながるのではないかと考え、我々は高温強酸環境に生息する原始紅藻シゾンの強い抗酸化作用を担うシゾンアスコルビン酸ペルオキシダーゼ (cAPX) に着目した。本研究は、高い抗酸化作用を持つcAPXを口腔粘膜細胞に発現させることによる潰瘍性口内炎の発症予防および疼痛減弱の可能性を検討することを目的とした。
2017年度に、ヒト口腔角化細胞のHOK 細胞およびマウス線維芽細胞10T1/2細胞に対して、cAPX発現プラスミドまたはコントロールのMockプラスミドを導入し、cAPX遺伝子を恒常的に発現した細胞を作製した。そしてcAPX発現10T1/2細胞での過酸化水素刺激後の細胞生存率がコントロール群に比べ高いという結果を得た。2018年度は、さらに10T1/2細胞を用いて、熱刺激および酸刺激を行いその後の細胞生存率を検討した。37、40、45、50または55℃の熱を10分間細胞に加えたところ、cAPX発現群とコントロール群に差は認められなかった。一方、pH3またはpH5の培養液に5分間作用させたところ、pH3 刺激により、コントロール群と比較してcAPX発現細胞で有意な生存率の上昇を認めた。以上より、cAPX発現細胞は酸に対する抵抗性が増加していることが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2018年度は、cAPX遺伝子を恒常的に発現させた細胞を用いて、各種侵害刺激に対する細胞生存率の検討とcAPX発現動物の作製を予定していた。しかし、刺激の種類によって異なる効果を示したため、刺激条件の検討に時間を費やした。cAPX遺伝子発現細胞予定していたin vivo実験は、in vitro実験にてcAPXの抗酸化能が示された後に行っていく必要があったため、現時点では実施していない。これらのことから、実験の進捗はやや遅れている、と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2019年度は、cAPX遺伝子発現によるがん治療に対する細胞抵抗性上昇の有無を検討するため、cAPX発現10T1/2細胞に対して放射線刺激 (3-10 Gy) を行い、細胞生存率を検討する予定である。本実験は、共同研究者である放射線医学総合研究所の松本らによって遂行する。加えて、抗がん薬によるROS産生への抵抗性を調べるために、各種抗がん薬存在下での細胞生存率とスクラッチ後の細胞遊走能について評価する。すでに予備実験として、多くのがん治療に使用される抗がん薬であるシスプラチンが、細胞内ROS産生を増加させる結果を得ている。そして、動物実験を開始する前に、まずここまでのin vitro実験結果を英語論文にまとめることとする。
動物実験としては、ラット粘膜や皮膚にcAPX遺伝子を一過性に導入し、潰瘍（創傷）治癒や疼痛行動を評価してcAPX発現の有効性を検討する。潰瘍発生は、活性酸素種を発生させることで知られる放射線や熱などの侵害刺激によって行い、cAPXが発現した傷害部位における酸化ストレスの軽減、潰瘍形成の抑制や治癒促進、疼痛行動抑制について統合的に組織化学的手法および行動生理学的手法により検討を加える。
本研究は、cAPX遺伝子を利用した潰瘍性口内炎治療への可能性を示すとともに、潰瘍性口内炎に対する粘膜局所での活性酸素種制御の有効性を明らかにすることが出来るだろう。
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