A-1 白金製剤の抗がん作用における交流磁界曝露の影響評価磁気応用研究グループ電気電子システム工学科中田篤志目次１．研究背景研究目的２．交流磁界曝露影響の評価方法３．周波数60Hz,磁束密度50mTの交流磁界曝露による影響測定結果４. 考察５.まとめと今後の方針研究背景化学物質や放射線などの外的要因に磁界曝露を併用した場合、生体への作用に変化が生じたという報告がある磁界放射線を照射後,遺伝子が変異する磁界曝露を併用遺伝子の変異率が増加（磁界曝露のみでは遺伝子に影響なし）放射線細胞研究背景抗がん剤シスプラチンに交流磁界曝露を併用すると抗がん剤の作用が増加したという報告があるシスプラチン非曝露時シスプラチン曝露時がん細胞がん細胞投与量が少なくても正常細胞同等の効果正常細胞副作用軽減磁界曝露研究目的 1.抗がん作用への磁界曝露影響はどのようなメカニズムなのか 2.どの抗がん剤に磁界曝露影響があるのか不明な点が多くほとんどわかっていない研究目的抗がん剤磁界曝露併用による抗がん作用の増強率ブレオマイシンマイトマイシン 1.2倍２.4倍作用機構 DNA 切断作用 DNAへの分子量 1487.47 334.327 架橋結合＋ DNA切断作用白金製剤シスプラチン 1.5倍ネダプラチンカルボプラチン？？ DNAへの架橋結合 DNAへの架橋結合 300.05 303.17 371.05 磁界影響を受ける抗がん剤の特徴を調べるためにスクリーニングを行なう分子量や作用機構が似ている抗がん剤カルボプラチン及びネダプラチンを選んだ抗がん剤の作用機構シスプラチン H2O加水分解カルボプラチンＤＮＡの塩基に架橋結合 H2O加水分解ネダプラチン大腸菌大腸菌はヒト細胞と同様に抗がん剤によりＤＮＡ損傷を受ける増殖サイクルヒト細胞：２倍/日 48 大腸菌： 2 倍/日実験結果を早く得られるコロニーアッセイ法 ① 大腸菌(37℃で一晩培養) ＋抗がん剤 ② ①をプレート上に撒きガラス棒で一様に広げる ③ 一晩培養 ④ 大腸菌１匹が動けずコロニーを形成磁界曝露コロニーアッセイによる磁界影響評価法生菌数＝コロニー数磁界曝露非磁界曝露コロニー数を比較磁界曝露非磁界曝露のコロニー数＞磁界曝露のコロニー数磁界曝露影響によって抗がん剤の作用が増加磁界曝露のコロニー数＞非磁界曝露のコロニー数磁界曝露影響によって抗がん剤の作用が減少カルボプラチンの周波数60Hz磁束密度50mTの交流磁界曝露による抗がん作用への影響測定結果 6 カルボプラチン500μｇ/m l N on Exposure 105 カルボプラチン500μｇ/m l Exposure V iable cell(cfu/m l) 10 C ellratio of exposure to control 107 104 103 102 101 100 0 1 2 3 4 5 6 Tim e(h) 図１カルボプラチンの磁界影響評価 7 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 カルボプラチン500μｇ/m l N on Exposure カルボプラチン500μｇ/m l Exposure 0 2 4 6 Tim e(h) 図２相対比による磁界影響評価どの時間おいてもT検定値Pの値がP>0.05となり、有意差は得られなかった交流磁界によるカルボプラチンの抗がん剤作用への影響はほとんどないネダプラチンの周波数60Hz、磁束密度50mTの交流磁界曝露による抗がん作用への影響測定結果 10 1.2 7 10 1 10 ネダプラチン1.2μg/mlのみ 5 ネダプラチン1.2μg/ml+MF Survival rate of exposure to control Viable cell(cfu/ml) 6 0.9 0.8 10 0.7 4 0.6 10 0.5 3 0.4 10 0.3 2 10 0.2 1 0.1 10 0 ネダプラチン1.2μg/mlのみネダプラチン1.2μg/ml+MF 1.1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 0 2 4 6 Time(h) Time(h) 図3 ネダプラチンの磁界影響評価図4 相対比による磁界影響評価 6hにおいてT検定値Pの値がP=0.047<0.05となり、有意差が得られたネダプラチンは6hにおいて磁界曝露併用により抗がん作用が増強された考察研究報告の1つに細胞膜へ磁界曝露をすると，細胞膜に埋め込まれている膜タンパク質の立体構造が変化するという報告がある？細胞膜外細胞膜細胞内たんぱく質チャネル抗がん剤抗がん剤の膜透過率が大きくなるのではないか考察磁界影響抗がん剤分子量無し有りカルボプラチンネダプラチン / シスプラチン 371.25 303.17 / 300.05 化学式原子結合距離が小さく，分子量も小さいため透過量が増加したのではないかまとめと今後の課題抗がん剤カルボプラチン及びネダプラチンの交流磁界曝露の影響評価を行なったカルボプラチンは交流磁界曝露影響はなくネダプラチンは6hにおいて交流磁界曝露併用で抗がん作用が増強された今後は・多くの抗がん剤の中からスクリーニングを行う影響有の抗がん剤や影響無の抗がん剤を分類し傾向を探す・細胞膜の通りやすさを判定できる実験を行うご清聴ありがとうございました考察カルボプラチンとネダプラチンの磁界曝露影響の違いは？ 2 1 １ 2 ① 細胞膜外で加水分解 ② 細胞膜を通る ② 細胞膜を通る ③ 細胞内で加水分解 ④ＤＮＡへの架橋結合 ⑤ＤＮＡ修復ＧＣＧＣＣＧＣＧＴＡＴＡＧＣＧＣ ⑥細胞死細胞膜の通りやすさor加水分解の反応速度に磁界曝露影響があるのではないか細胞作用増強率減少率 10μg/ml+MF 減少率＝ 6hの生菌数 0hの生菌数 10 15 20 30 濃度(μg/ml+MF) この例の場合磁界曝露併用によって10μg/mlの濃度が15μg/mlの濃度に増強された増強率は1.5倍マイトマイシンCの作用機構 5段階の反応過程がある。４つの酵素が作用機構に関係しており、フリーラジカルも発生している非常に複雑であるフリーラジカル・フリーラジカルは不対電子を持っている分子である他の原子や分子と反応して、相手から電子を奪い取るつまり、相手の物質を酸化する力が強い分子である実際の投与量（カルボプラチン）１．300～400mg/m２（体表面積）２．投与量（mg/body）=目標ＡＣＵ値×（ＧＦＲ＋２５）ＡＣＵ値：未治療例に単剤で使用の場合７既知量例や他剤との併用の場合５ GFR=194 × 血清クレアチニン－1.094 × 年齢－0.287 血清クレアチニン（成人男性基準）0.66-1.13 mg/dl 実際の投与量（ネダプラチン） 1日一回80~100mg/m2(体表面積)年齢、疾患、症状に応じて適宜増減する結合距離 1.23×1010m 1.1×10-10m 1.1×10-10m 1.54×10-10m T検定 T分布 0 2つの分布の重なっているところが全体の何％あるか？例；5%重なっているとき、T検定値P=0.05