Development of new Treatments for osteoarthritis using water-soluble fullerene / ubiquinone

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25861989
• Research Institution: Kyushu Dental College
• Principal Investigator: 大谷 泰志 九州歯科大学, 歯学部, 助教 (90609504)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 水溶性フラーレン / ユビキノン / 変形性関節症

Outline of Annual Research Achievements

フラーレンの持つ抗酸化能はフリーラジカルによる炎症反応の抑制に対し有効である。そのため、骨関節炎についてもその応用が期待できる。一方でフラーレンの生体への為害性についてはいまだ不明な点が多く検証する必要がある。
水溶性フラーレンは様々な性質をもった修飾体と結合することができ、修飾体の持つ性質を付与することが可能である。これにより、生体に適用可能で有効かつ為害性を抑えた物質とすることができる可能性がある。ユビキノンは酸塩基平衡を維持するのに有効な物質であり、これを修飾することでより安定した効果が期待される。
これまでの研究では変形性関節炎では持続的な負荷により関節腔内に虚血再灌流減少が起こり、その際に生じるフリーラジカルが直接的、あるいはサイトカインの誘導により間接的に関節炎を引き起こしていることがわかっており、フリーラジカルをフラーレンによりキャプチャすることで抗炎症作用が得られると思われる。
フラーレンを用いた抗酸化作用による抗炎症作用は、滑膜炎細胞を用いた実験系で確認される。一方、投与を想定する生体組織、つまりは関節腔内への投与に際しては疎水性であるフラーレンよりも溶解可能な水溶性フラーレンが適している。本来的にフラーレンは安定した物質であるものの、生体での代謝においてどのように影響するかは未知の部分が大きい。
正常滑膜細胞に対する実験系では、培養系の寿命の短さもあり、水溶性フラーレンの運命を確認することは非常に困難であった。水溶性フラーレンの抗炎症作用を用いた動物実験モデルにおいて、水溶性フラーレンの代謝についても検討したい。