昆虫の休眠ホルモンを用いた組織保存液の開発

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26670851
• Research Institution: Iwate Medical University
• Principal Investigator: 菊池 和子 岩手医科大学, 歯学部, 助教 (40326690)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤原 尚樹 岩手医科大学, 歯学部, 准教授 (20190100) ; 大津 圭史 岩手医科大学, 歯学部, 講師 (60509066)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 休眠ホルモン / 細胞の保存 / 組織の保存 / ATP / 細胞周期

Outline of Annual Research Achievements

昆虫が休眠するときに発現する休眠ホルモンが細胞の増殖や生活活性を低下させ、長期間安定的に細胞を維持する機能をもつことから、これを応用した組織保存液が開発できないかを目的に研究を行った。昨年度から岩手大学鈴木教授が精製・開発したヤママリンあるいはスーパーヤママリンを用いて，その効果を確認するための実験系の開発に取り組んだ。一つは，細胞内のATP量をリアルタイムで観察する実験系としてATP結合プローブ（Ateam）を発現するプラスミドを導入した細胞株を作製した。この細胞にスーパーヤママリンを加えた場合，このホルモンの効果は同じ培養皿の中でも細胞の状態によってばらつきを示した。このばらつきの原因は，ヤママリンの細胞毒性に対しての感受性が細胞や細胞の状態によって異なっていることであった。さらに，細胞周期を観察できるFucciマウスから分離培養したエナメル上皮細胞株を用いて，このホルモンが細胞の周期に与える影響を検討した。しかし，「すべての細胞の周期が停止する」という予想に反して，同じ種類の培養皿内の細胞でも異なる反応を示した。この結果も細胞の状態によって細胞毒性に対する感受性が異なっているためと思われた。ヤママリンの問題点は，効果を有するためには高濃度に使用する必要があること，またスーパーヤママリンは低濃度で細胞に影響を与えることが可能であるが，水に対しては難溶解性でDMSOなどを用いて溶解しなければならない問題点があり，DMSOの影響を無視できない点がある。ヤママリンの抗腫瘍増殖効果（代謝活性の低下）はすでにいくつかの報告があるが，腫瘍化していないエナメル上皮細胞株（自立的不死化細胞株）については細胞へのダメージが比較的大きく，スーパーヤママリンを水溶性にする方法や細胞毒性を低減させる改善が今後解決すべき問題であると考える。