Novel antioxidant therapy for radiation-induced injuries

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26670569
• Research Institution: National Defense Medical College
• Principal Investigator: 木下 学 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, 免疫・微生物学, 准教授 (70531391)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 異島 優 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学系), 准教授 (00457590) ; 山本 哲生 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, 防衛医学, 講師 (20647979) ; 加地 辰美 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, 放射線医学, 教授 (50148110) ; 関 修司 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, 免疫・微生物学, 教授 (80531392)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 放射線防護剤 / 抗酸化アルブミン / ヘスペリジン / 糖転移ビタミンC

Outline of Annual Research Achievements

最終年度は新規抗酸化剤による放射線防護効果の検討として、糖転移ヘスペリジンと新たに改良した抗酸化アルブミンS4-HSA、そして安定性の高いビタミンC化合物である糖転移ビタミンCの３つに関し検討を行った。
1. 糖転移ヘスペリジンの放射線防護効果をマウス全身照射モデルにおいて検討した。糖転移ヘスペリジンの投与レジメは以前に行ったビタミンCの投与レジメに基づき作製した。7 Gyの全身照射では、糖転移ヘスペリジン投与群、非投与群共に全例生存したが、7.5 Gy照射では糖転移ヘスペリジン投与により生存率が20%から60%へと改善し、さらに8 Gyの全身照射では非投与群が全例致死であったのに対し、糖転移ヘスペリジン投与群では40%の生存が得られた。造血機能に関する評価でも糖転移ヘスペリジン投与により骨髄傷害の軽減が示唆された。糖転移ヘスペリジン投与で活性酸素代謝産物の発生は抑制されていたが、骨髄細胞のアポトーシスはやや遅延している程度に留まっていた。
2. 抗酸化アルブミンとして従来のSH基ではなくさらに抗酸化力を高めたSSH基をアルブミンに修飾したものを作製し検討したが、7 Gyや7.5 Gyの全身照射マウスモデルで明らかな生存率の改善効果は認められなかった。
3. 膀胱癌や直腸癌への放射線治療時には時に放射線腸炎を合併することがある。強力な抗酸化剤には放射線腸炎への防護効果が期待されるが、放射線治療時の抗癌効果を減弱することも懸念される。糖転移ビタミンCの放射線腸炎防護効果を、放射線抗腫瘍効果が減弱されないかに着目しラットで検討した。ラットに膀胱癌を生着させ、計40 Gyとなる分割腹部照射を行った。その際、放射線治療期間中に糖転移ビタミンCを経口投与したところ、放射線治療による抗癌効果を減弱せずに放射線腸炎に対する予防効果が認められた。

Research Products

• [Journal Article] In vivo LPS tolerance recruits CD11b+ macrophages to the liver with enhanced bactericidal activity and low TNF-releasing capability, resulting in drastic resistance to lethal septicemia. (2017)
  • Author(s): Kinoshita M, Miyazaki H, Nakashima, H, Nakashima M, Nishikawa M, Ishikiriyama T, Kato S, Iwaya K, Hiroi S, Shinomiya N, Seki S.
  • Journal Title: J. Innate Immun. Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Apoptosis induction of Poly-S-nitrosated human serum albumin in resistant solid tumor under hypoxia can be restored by phosphodiesterase 5 inhibition (2017)
  • Author(s): Ikeda M, Ishima Y, Chuang VTG, Ikeda T, Kinoshita R, Watanabe H, Ishida T, Otagiri M, Maruyama T
  • Journal Title: Nitric Oxide Volume: S1089-8603 Pages: 30269-5
  • DOI: 10.1016/j.niox.2017.04.005.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Quantitative determination of polysulfide in albumins, plasma proteins and biological fluid samples using a novel combined assays approach (2017)
  • Author(s): Ikeda M, Ishima Y, Shibata A, Chuang VTG, Sawa T, Ihara H, Watanabe H, Xian M, Ouchi Y, Shimizu T, Ando H, Ukawa M, Ishida T, Akaike T, Otagiri M, Maruyama T
  • Journal Title: Anal Chim Acta Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Human serum albumin hydropersulfide is a potent reactive oxygen species scavenger in oxidative stress conditions such as chronic kidney disease (2016)
  • Author(s): Shibata A, Ishima Y, Ikeda M, Sato H, Imafuku T, Chuang VTG, Ouchi Y, Abe T, Watanabe H, Ishida T, Otagiri M, Maruyama T
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Comm Volume: 479 Pages: 578-583
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.09.113.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Comparison of posttranslational modification and the functional impairment of human serum albumin in commercial preparations (2016)
  • Author(s): Miyamura S, Imafuku T, Anraku M, Taguchi K, Yamasaki K, Tominaga Y, Maeda H, Ishima Y, Watanabe H, Otagiri M, Maruyama T
  • Journal Title: J Pharm Sci. Volume: 105 Pages: 1043-1049
  • DOI: 10.1016/j.xphs.2015.12.015.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Human Serum Albumin as Carrier in Drug Delivery Systems (2016)
  • Author(s): 10.Ishima Y, Maruyama T
  • Journal Title: Yakugaku Zasshi Volume: 136 Pages: 39-47
  • DOI: 10.1248/yakushi.15-00227-1.
  • Peer Reviewed
• [Book] Vitamin C (2017)
  • Author(s): Yamamoto T, Kinoshita M
  • Total Pages: 25
  • Publisher: INTEC