2018 Fiscal Year Annual Research Report
Radiosensitization by stem cell stherapy using metal nanoparticles
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17K16442
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
原田 文 神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (50610284)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ナノ粒子 / 放射線増感 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者らは独自に合成した過酸化チタンナノ粒子がX線照射により活性酸素種（ROS）を生成し、細胞・動物実験で放射線増感効果が得られることを報告した。そこで本研究では、過酸化チタンナノ粒子と金ナノ粒子を用いてその放射線増感効果を中心に検討した。Cell-free系（ナノ粒子と溶媒のみの系）での、双方のナノ粒子にX線を照射し、ROS特異性を持ついくつかの試薬を用いてROSの定量行った。金ナノ粒子では放射線照射によるヒロドキシラジカルの産生が認められたが、過酸化水素の発生は過酸化チタンナノ粒子でより多量に認められた。いずれのナノ粒子においてもスパーオキシドの発生は僅かであった。ナノ粒子の細胞内取り込みと増殖抑制の評価は、ヒト膵臓がん細胞株であるMIAPaCa2細胞を用いて放射線照射と併せて実施した。金ナノ粒子、過酸化チタンナノ粒子では共に細胞内の取り込みは認められたが、放射線照射によるアポトーシスの誘導は金ナノ粒子では僅かであり、過酸化チタンナノ粒子では増強が認められた。コロニーアッセイを用いた細胞増殖抑制効果に関してもアポトーシスの結果と一致して、過酸化チタンナノ粒子でより強く認められた。さらに、双方のナノ粒子をMIAPaCa2を用いたXenograftモデルの腫瘍に対して局注したが、X線照射併用による腫瘍増殖抑制効果は金ナノ粒子に比較して、過酸化チタンナノ粒子でより強く認められた。これらの細胞実験、動物実験の結果は、過酸化チタンナノ粒子による過酸化水素の発生と放射線照射による過酸化水素の更なる発生に起因すると考えられるが、それに反応するようにMIAPaCa2細胞にカタラーゼやグルタチオンなどの抗酸化系酵素の誘導が確認出来た。間葉系幹細胞への導入を試みたが、良好な導入は確認出来なかった。
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