2021 Fiscal Year Annual Research Report
低線量、低濃度における低分子有機化合物の放射線応答に関する基礎的研究
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19K22609
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
高橋 淳子 早稲田大学, 理工学術院(情報生産システム研究科・センター), 教授(任期付) (80415702)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩橋 均 岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (60356540)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | 放射線増感 / 放射線応答 / 有機化合物 / プロトポルフィリン / 活性酸素 / スーパーオキシド / OHラジカル / ジヒドロエチジウム(DHE) |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、放射線吸収の小さい有機化合物の放射線との物理化学的応答を利用して、生体適合性の高い放射線増感剤について検証を進め、放射線治療応用の可能性を追求することである。
これまで、構造多様性等を考慮して選抜された約1万種類の低分子有機化合物ライブラリーを用いて、数μMという低濃度の有機化合物を含む水溶液に数Gyの放射線を照射するという条件下で、活性酸素性性能を指標としてスクリーニングを行った。その結果、約２％の化合物が放射線との物理化学作用により、活性酸素生成能を有すること、また物理化学的応答にはある程度の化学構造との構造活性相関があることが見出された。
2021年度は、2020年度に引き続き、既存の放射線増感候補となる有機化合物に加え、新たに数種類の有機化合物に対して、活性酸素生成増強能効果の評価試験を行った。これまでの実験から、放射線増感剤候補となる有機化合物の放射線増感能は放射線照射により物理化学的に生じる活性酸素生成増強能と考えている。そこで、検出には、スーパーオキシドに特異性を有する活性酸素検出試薬 Dihydrotehidium：DHE、およびヒドロキシラジカルに特異性を有するAminophenyl Fluorescein：APFを用いた。その結果、新たに放射線応答性を有する有機化合物を見出した。
また最終年度であることから、放射線増感能を有する有機化合物の活性酸素性性能およびその特徴、反応の詳細等のデータを取りまとめて、俯瞰した。また、代表的な有機化合物については、これまでに取得した、生体分子であるDNAへの直接的な影響、細胞障害性祖評価としてColony Forming Unitや細胞増殖/細胞毒性評価、またDNA ダメージマーカーであるγH2AX、ミトコンドリア膜電位等のデータを取りまとめて、放射線治療法への適用について考察した。
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