細胞増殖因子「FGFC」は高線量の放射線被ばくに対して有効 - 産総研など

産業技術総合研究所(産総研)は、放射線医学総合研究所(NIRS)の協力を得て、高線量の放射線被ばくによる障害の予防・治療に効果があると見られる新たな細胞増殖因子「FGFC」を創製し、マウスによる実験で、事前投与の方がより有効だが、事後投与でも生存日数が延長されることが確認され、致命的な放射線障害に対する予防・治療として有効である可能性が示されたと発表した。

成果は、産総研 バイオメディカル研究部門 シグナル分子研究グループの浅田眞弘主任研究員、同・今村亨研究グループ長、NIRSの明石真言理事、同・重粒子医科学センター・先端粒子線生物研究プログラムの中山文明主任研究員らの研究グループによるもの。今回の成果の詳細は、2012年9月6～8日に東北大学で開催される「日本放射線影響学会第55回大会」にて発表される予定だ。

2011年3月の東京電力福島第一原子力発電所の事故以降、放射線障害を予防・治療する方策の必要性が広く社会に認識されている。しかし、これまで、治療薬としては甲状腺への「放射性ヨウ素」の蓄積を阻害する「ヨウ化カリウム」や、白血球数の低下を防止し合併症を防ぐ目的の「G-CSF」などしか知られていなかった。

米国で放射線療法に伴う口腔粘膜炎の治療薬として承認されており、日本では未承認の組み換えヒト角化細胞増殖因子「パリフェルミン(FGF7)」は、繊維芽細胞増殖因子(FGF)ファミリーの一員だ。しかし、「上皮細胞」にだけ作用を示すなど作用範囲(標的細胞特異性)は限定的で、またこの因子そのものが不安定であるため煩雑な反復投与が求められている。

このような状況から、より安定で適用範囲の広い放射線障害の予防・治療薬の開発が待ち望まれているのが現状だ。

FGFの活性は主に、標的となる細胞表面のFGF受容体を介して細胞内に伝達されるため、生理的な活性は、FGF自身の発現制御と、対応する複数種のFGF受容体や補助受容体の発現制御によって決まる。

「真皮細胞」に特異的に作用するのが、「褥瘡(じょくそう)治療薬」として認可されている塩基性繊維芽細胞増殖因子「トラフェルミン(FGF2)」だ。一方、酸性繊維芽細胞増殖因子「FGF1」は広範な細胞に作用するが、活性を示すためには「ヘパリン」などの糖鎖が必須である。

そこで、産総研では、FGF1とFGF2の一部を入れ替えたキメラ分子を数種類作成した。それらの内、広範な細胞に作用し、増殖にヘパリンを必要としない細胞増殖因子FGFC(画像1)は、耐酸性やタンパク質分解酵素に対する抵抗性、吸着性といった点でも、これまでのFGFにはない特性を持っているのが判明したのである(画像2)。

今回、このような優位性を持つFGFCについて、放射線障害の防護剤としての有効性を検証する一環として、高線量の放射線被ばくによる個体の生存率に対する効果が調べられた。BALB/cマウス(約8週齢、オス、一群8匹)の腹腔内にFGFCを投与し、その24時間後にX線を全身照射した。そして、個体の生存率の時間変化の測定を実施した形だ(画像3)。

X線の照射線量とFGFCの投与量の、生存率への影響が調べられた結果、X線照射の24時間前にFGFCを投与すると、8GyのX線照射の場合、3μg～30μgの範囲で、投与したFGFCの量が多いほどX線照射後の生存日数が延びることが判明(画像4)。

また、6GyのX線照射の場合には、生理食塩水だけを投与したマウス群は照射後30日までに38%が死亡するのに対し、30μgのFGFCを投与したマウス群ではすべての個体が生存した。一方、10Gyの照射では有意な効果は認められなかった具合だ。

なお、ヒトの場合の急性な全身被ばくにおいて、線量4～6Gyで重症、6～8Gyで「非常に重症」で、8Gy以上は「致死的」とされている。

次に、放射線被ばく後の投与、すなわち、被ばく後の治療薬としての効果を検討した。X線照射の2時間後、24時間後にFGFCを投与し、生存率への影響の調査を実施。6Gy照射したマウス群では、照射2時間後、24時間後のいずれの投与によっても、生存率の向上が認められた(画像5)。しかし、8Gy、10Gy照射群では、有意な効果は認められなかった。

研究グループは今後、FGFCの作用メカニズムをより詳細に解析すると共に、投与回数やほかの処置との併用などを検討し、その効果を最大限利用できる方法を確立したいと考えているという。また、安全性などの評価も行っていく予定であるとした。