3次元培養系を利用したがん幹細胞性・薬剤耐性に対する抗がん性高分子の高機能化

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本研究は、固形がんの深部に存在し、がんの悪性化（転移や再発など）の大きな原因である、幹細胞性・薬剤耐性のがん細胞に対し、高い奏巧性を示す新規抗がん性高分子の開発を目的としている。生体内の宿主防御ペプチド（Host Defense Peptide; HDP）の物理化学的性質を精密に模倣することで、がんの細胞膜を選択的に破壊可能な膜活性型合成高分子を設計・合成し、特異的な抗がん活性発現する最適な分子構造の同定、および幹細胞性・薬剤耐性がん細胞を含んだ「in vitro固形がんモデル」を用いた有効性の評価を行う。2年目である本年度は、1年目に合成した2年目は、改良型膜活性合成高分子について、より詳細な機能評価を行い、特に固形がんに対する抗がん活性について検討を行った。様々な官能基を付与した側鎖を有する両親媒性ポリマーを用いて、ヒトがん細胞株から作製したがんスフェロイド等に対する抗がん活性について詳細に検討し、本ポリマーが3次元的な構造を有するがん細胞集合体に対しても効果を示すことを確認した。さらに、1年目に開発したがん細胞とがん間質細胞を共培養可能なin vitro固形がんモデルを用いた、抗がん性ポリマーの機能評価法の検討を行った。がん細胞と周辺細胞をそれぞれ異なる蛍光色素でラベル化し、様々な薬剤やポリマーを添加後、生細胞数や形態の変化をイメージングで定量化することで、添加薬剤等のがん細胞・周辺細胞それぞれへの活性を評価可能であることを確認した。その他、生体分子を模倣した分子設計による、がん等へ効果的なバイオマテリアルの創出について総説論文を執筆し、WIREs Nanomedicine & Nanobiotechnology誌等へ発表した。