分子腫瘍学センターの研究成果概要 "

研究機関近況

分子腫瘍学センター 活動報告!

分子腫瘍学センターの研究成果概要 "

分子腫瘍学センター長 医学部教授 黒 木 政 秀

はじめに

福岡大学分子腫瘍学センターは、この３月で 第二期の５年（２００２−２００６年度）を終了する。

前回報告した研究の概要と研究組織に引き続き、

今回から研究成果を整理し紹介する。

成果の概要：プロジェクト!消化器癌

１．消化器癌に特異的なヒト・モノクローナル 抗体の性状解析と量産（黒木政秀）

異種動物で作製した抗体を人に投与する場合 の副作用軽減のため、いろいろな方法が試され ている。黒木らは、ヒト抗体遺伝子を導入した KMマウスを用い、癌胎児性抗原（CEA）や胃 癌関連抗原（MK‐１）に対する完全なヒト・モ ノクローナル抗体を作 製 し、CEAやMK‐１発 現癌細胞に対する抗腫瘍効果を調べた。まず、

in vitroにおいて、CEAやMK‐１を発現してい るヒトの胃癌細胞株MKN‐４５に対する補体依 存性細胞傷害活性（CDC）と抗体依存性細胞 傷害活性（ADCC）を調べた。その結果、各抗 体ともに有意な傷害活性を示した。次いで、in vivoで の 抗 腫 瘍 効 果 を、MKN‐４５を 移 植 し た SCIDマウスで調べた結果、ヒト抗CEA抗体C ２‐７４を静注した群では、対照群に比べ有意な増 殖抑制が見られた。以上のように、得られた抗 体は、副作用の少ない癌治療として極めて有用 であることが証明された。

一方、癌の遺伝子治療に不可欠である細胞へ の遺伝子導入には、その導入効率の高さからウ イルスベクターが利用されており、アデノウイ ルスベクターとレトロウイルスベクターが主流

である。アデノウイルスベクターの最大の問題 点は、癌細胞だけに遺伝子導入が出来ないこと であり、その理由はアデノウイルス・レセプ ター（CAR）が、正常細胞にも存在するため である。黒木らは、CEA発現癌細胞への特異 的な遺伝子導入を行うために、アデノウイルス ベクターのファイバーノブに遺伝子改変を加え た。まず、５型アデノウイルスのファイバーノ ブHIループにプロテインA由来のIgG結合ド メインを挿入したベクター（Adv-FZ３３）を作 製した。そして、抗癌 剤５‐FUの 中 間 代 謝 産

物であるFdUMPの合成を促進するE.coli由来

UPRT遺伝子を組み込んだAdv-FZ３３、すな わ ちAx３CAUP-FZ３３を作製し、完全ヒト型抗CEA 抗体であるC２‐４５との組み合わせによる遺伝子 導入で５‐FUの抗腫瘍効果を解析した。MKN‐ ４５の腹膜播種モデルにおける治療効果は、コン

トロール治療群と比較し、C２‐４５群において有 意に腫瘍増殖が抑制された。以上の結果から、

消化器癌に発現しているCEAに対するヒト抗

体とAdv-FZ３３を組み合わせた遺伝子導入によ

り、アデノウイルスによる癌特異的な遺伝子導 入が可能となり、癌の遺伝子治療の飛躍的な進 展が期待された。

２．超音波感受性製剤／抗体・複合体を用いた 新免疫療法の開発（山下裕一）

ポルフィリン類は癌に対する光力学的療法

（PDT）の薬物として広く知られている。その 中で、ヘマトポルフィリン誘導体の１つである フォトフィリン（Pf）は、癌組織に対し集積性

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や滞留性を有するとともに光エネルギーや超音 波エネルギーに反応性を有する薬品として利用 されている。山下らは、Pfを使用した音響力 学的療法（SDT）を検討した。まず、in vitro において、超音波照射の下でのPfの抗腫瘍効 果を検討した結果、胃癌細胞株KATO-IIIにお いて、濃度依存的に細胞殺傷効果をみとめ、１００ µg／ml濃度のPfで９７％を殺傷した。ただ、STD 後に生存した細胞は、その後再び再増殖するこ とがあることも判明した。以上の結果から、STD で腫瘍細胞を完全に壊死に至らせるには、治療 の度毎に多方向から反復照射する必要性があり、

STDの臨床応用においては、集学的治療法の 一つとして捉え取り組む必要があると思われた。

次いで、福岡大学倫理委員会の許可の下、充 分なインフォームド・コンセントを得てSDT の臨床応用を行った。対象は、乳癌再発ならび に直腸癌の再発で切除不能の症例３例であった。

Pfは２!／"を静注で投与し、超音波はPfの静 注後４８時間から７２時間までの２４時間に１回１時 間の照射を２回行った。Pf静注後の最初の９６ 時間までは数十ルクス以下の暗室環境で過ごし、

以後数日かけて３００〜４００ルクスまで明るくし、

注射後２週間で退院した。SDTの副作用は、

何ら認められなかった。SDTの抗腫瘍効果は、

３例中２例に認められた。効果を認めた２例に おいてSDTの反復治療が可能であれば、さら に治療効果が期待できることが示唆され、今後 患者の苦痛軽減のため超音波による切らない癌 治療法の一つとして有望であると思われた。

３．アイソトープ標識ヒト抗体を利用した新放 射性免疫療法の開発（加留部善晴）

腫瘍部位にTc‐９９mを集積させることは非常 に難しい。加留部らは、黒木らが作製した抗 CEA抗体をTc‐９９mで 標 識 し、マ ウ ス に 移 植 したヒトのCEA産生腫瘍部位にTc‐９９mを集 積させることを試みた。ただ、実際に静注して 血液中から腫瘍部位に運ばれなければ腫瘍細胞

と反応できない。つまり、Tc‐９９m標識抗体の ような高分子化合物の血液中から腫瘍組織への 送達は、腫瘍組織に生じた血管新生で血液の滲 出が起こり、その結果腫瘍細胞へ到達して反応 するので長時間が必要となる。このことは半減 期が短いTc‐９９m核種にとって不都合で、Tc‐ ９９m標識抗体の癌組織への集積の確認は容易

ではなかった。加留部らは、この問題点を解決 する方法として静脈注射してから最初得られた 画像をコンピュータに記録した。次に数時間後 得られた画像を記録し、その画像から最初得ら れた画像を差し引いてやると変化した部分つま り集積した部分が短時間で画像化に成功し、Tc

‐９９m標識体の腫瘍集積性を証明した。今後、

ヒト型抗CEA抗体を利用した新しい放射性免 疫療法への応用が期待された。

一方、悪性腫瘍のリンパ節転移を評価するた めに、ラジオアイソトープ（RI）をトレーサー として用いたセンチネルリンパ節の診断が行わ れ、乳癌や頭頚部癌に対して効果を上げている。

この目的に日本ではTc‐９９mスズコロイドが利 用されているが、粒子径を制御しやすいTc‐９９ mデキストランも検討されている。しかし、

デキストランのTc‐９９m直接標識法では、副生 成物の形成や安定性の問題が残っている。加留 部らは、デキストランを酸化してアルデヒドを 生成させ、この基にシステアミンを付加したシ ステアミン・デキストランをTc‐９９mで標識し、

リンパ節の画像診断薬としての有用性を検討し た。まず、Tc‐９９m標識システアミン・デキス トランを調整した際、システアミン・デキスト ランは副生成物を形成することなく安定にTc‐ ９９m標識可能であった。また、SD系雄性ラッ

トの手甲部皮下に投与した後の腋窩リンパ節の 腋窩リンパ節シンチグラフィーで、Tc‐９９m‐シ ステアミン・デキストランは投与後短時間で腋 窩リンパ節を明瞭に描出することができ、リン パ節の画像診断薬となり得ることが示唆された。

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研究機関近況

資源循環・環境制御システム研究所

光触媒型漆喰タイルの実証研究

研究員 劉 超 翔 所 長 中 野 勝 之 工学部併任講師 東 英 子

１．Introduction

Photocatalysis technology has received immense attention on its practical application in the environ- mental field, such as air purification, water treatment, antibacterial action, deodorization and anti-dirt. Peo- ple generally spend more than 80% of their daily life in an indoor environment and the quality of in- door air has a vital impact on human health. The well-known problem of sick-building syndrome (SBS) is caused by harmful VOC gas in indoor air, such as formaldehyde, which is generated from building materials or furniture. So using healthy building material instead of common material has been recognized in recent years!.

The Shikkui tile (lime tile), which is made from natural inorganic component, is not only a tradi- tional and popular house decorating material, but also has good moisture or even gas absorption ca- pacity. Taking advantage of these characteristics, a new type of air cleaning material having photocata-

lytic efficiency could be expected to be developed and produced when immobilizing or coating the photocatalyst onto the Shikkui tile (Seen as Fig.1.).

Our aim in this study is to fabricate a photocata- lytic Shikkui tile by combining some natural adsorb- ents and coating TiO2sol onto it. Then how about the activity of the Shikkui tile? how about its air cleaning ability when using it as a construction ma- terial in real building or house? These are also aims and the questions expected to be solved here.

２．Research Outline and methods

In order to apply the new type Shikkui tile in practical use, the following experiments were car- ried out.

The fabricated Shikkui tile is shown in Fig.1. The main material for tile is produced from natural lime- stone. For improving photocatalytic activity, some kinds of adsorbent materials were added into the tile in certain ratios in the process. After titania coating, a flow-type photo-reactor based on the JIS standard is used to test the activities of Shikkui tile for the photodegradation of indoor air pollutants at ppb lev- els. Formaldehyde was chosen as a target pollutant as it exists commonly in indoor air and limited be- low the 0.08 ppm by the Japanese Environmental Agency. The schematic diagram of the flow-type photo-reactor is shown in Fig.2. As the flow chart shows, the formaldehyde gas at about 1 ppm flows into the photo-reactor at a flow rate of 500 ml/min and passes the surface of tile samples continuously, Fig. 1 The photocatalitic mechanism on coated Shikkui tile

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Fig. 2 The schematic diagram of flow-type photo-reactor.

Fig. 3 The demonstrated model house (Located at the Eco-town, Kitakyushu city)

Fig.4 The outside exposure shelf the first 5 hours of experiment is for the adsorption

process, and the reactor is controlled under dark conditions. After this, the black lamp or fluorescent lamp is turned on and illuminates on the surface of the tile sample. The final exiting formaldehyde in the outlet is sampled by a DNPH cartridge (Waters Co. Ltd.) every hour.

Then a demonstration model house was built and used to verify this titania coated Shikkui tile’s in- door air cleaning ability. The model house was con- structed in Jan. 2005 (seen as Fig.3), in which the Room B was constructed by Shikkyi tile coated with prepared titania sol and the Room A was left as a blank. Both Room A and Room B have 30 m³vol- umes and were controlled at the same indoor condi- tions. The change of aldehyde concentration, tem- perature, humidity, and ultraviolet intensity was monitored before and after Shikkui tile construction.

The aldehyde gas was sampled by DNPH cartridge (Waters Co. Ltd.), and then its extracted solution was analyzed by HPLC.

Besides it, an outside exposure shelf was con- structed to test the coated tile’s anti-dirt ability, which was in white color at the beginning. The out- side exposure experimental shelf is shown as Fig.4.

There are four walls in the shelf on their surface Shikkui tile was fixed. The Shikkui tile was divided into four parts in each wall and coated with the pre- pared titania sol, waterproof reagent A and B (widely used building material) in turn from the left to right except the first part was left as blank. The color difference in each part of Shikkui tile was measured by a color meter (Konica Minolta, model CR-13) to indicate that how white the surfaces are.

３．Summary

The above experiments have been carried out fully and completely to verify the activity of devel- oped new Shikkui tile and make the tile for air cleaning in practical use.

４．Reference

!C.X. Liu, K. Nakano, E. Obuchi, et al, J. AOT., 200710 (1): 11-16.

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