Development of "leaky" liposome triggered by radiation applicable to a drug reservoir and a simple radiation dosimeter

薬物放出担体や簡易放射線測定器として利用できる、放射線で"漏れ"やすくなるリポソームの開発

赤松 憲

Akamatsu, Ken

現在、放射線の生物影響のターゲットしてDNAが最も重要視されているが、生物(細胞)はDNA以外にもさまざまな構造体を持っておりターゲットとして働くことが知られている。その代表的なものは脂質2重膜である。そこで放射線に対して脆弱な脂質組成・組成比・周辺環境とはどのようなものであるかを、リン脂質-コレステロール系リポソームを用いて調べた。なお、本リポソームを抗癌剤のリーザーバーとして用いることで癌の放射線療法と化学療法を同時に行うことができる。蛍光試薬を封入したリポソームを作成し、リン酸緩衝液中37度で軟X線を照射した。放出された蛍光薬剤の量を測定し、その量を放射線感受性の指標とした。その結果、放射線感受性の法則はおもに次の通りであることがわかった。(1)ビスアリル水素を有する不飽和リン脂質が不可欠、(2)不飽和リン脂質の中でもリノール酸リン脂質が最良、(3)線量率が低いほど放射線感受性が上がる、(4)不飽和リン脂質成分としてのリノール酸リン脂質は520mol%が最良、(5)コレステロールは3060mol%が最良。不飽和リン脂質の連鎖的な酸化がリポソームの放射線感受性に重要な役割を担っていると考えられる。また、脂質成分の組成によって不飽和結合間の距離や、脂質ラジカルへの酸素分子の接近しやすさが変化することも併せて示している。

Effects of lipid compositions and the content ratios on the membrane permeability of liposome have been investigated using soft X-rays as ionizing radiation (IR) sources. Three-component liposome constituted from an unsaturated phosphatidyl choline (PC), a saturated PC, and cholesterol was selected in a series of the study. As the results, following characteristics of IR-sensitive liposome were discovered: (1) A PC with bis-allylic hydrogen is essential as a component of unsaturated PC., (2) Dilinoleoyl PC (DLOPC) is optimal as a component of unsaturated PC., (3) Either distearoyl PC (DSPC) or dipalmitoyl PC (DPPC) is optimal as a component of saturated PC., (4) Lower dose- rate makes the liposome more IR-sensitive., (5) Lower concentration of liposome makes the liposome more IR-sensitive., (6) There is a region for optimal DLOPC content ratio for the IR-sensitive liposome around 5 20 mol%., and (7) There is a region for optimal cholesterol content ratio for preparing a stable liposome around 30 60 mol%. These fundamental laws for IR-sensitive liposome will contribute to understanding of biomembrane damage by IRs and developing a new-conceptual pharmaceutical available in radiotherapies.