カーボンナノ材料に対するヒトリンパ系内皮細胞の細胞応答

Cellular Responses of Human Lymphatic Endothelial Cells to Carbon Nanomaterials.

• Mahoko Sano
• Makoto Izumiya
• Hisao Haniu
• Katsuya Ueda
• Kosuke Konishi
• Haruka Ishida
• Chika Kuroda
• Takeshi Uemura
• Kaoru Aoki
• Yoshikazu Matsuda
• Naoto Saito

抄録

カーボンナノ材料（CNM）の医療応用を追求する上での最大の課題の一つは安全性である。特に、ドラッグデリバリーシステム（DDS）へのCNMの利用を考える場合、蓄積部位での安全性の評価は必須のステップである。本研究では、CNMの蓄積が報告されているヒトリンパ節内皮細胞を用いて、DDSの候補であるカーボンナノホーン（CNH）の毒性を、繊維状多壁カーボンナノチューブ（MWCNT）や粒子状カーボンブラック（CB）と比較して評価した。また、2種類のCNH（未処理と酸化処理）を用いて、表面特性の違いによる影響を評価した。繊維状のMWCNTでは、これまでの報告と同様に細胞増殖の抑制や炎症性サイトカイン遺伝子の発現が観察された。一方、粒子状のCBやCNHでは有意な毒性は認められず、これまでの血管内皮細胞におけるCB細胞毒性の報告とは異なっていた。これらの結果から、（1）ナノマテリアルの安全性評価のためには、リンパ内皮細胞を他の内皮細胞とは別に試験する必要があること、（2）DDSとしてのCNHの可能性があることが示された。

One of the greatest challenges to overcome in the pursuit of the medical application of carbon nanomaterials (CNMs) is safety. Particularly, when considering the use of CNMs in drug delivery systems (DDSs), evaluation of safety at the accumulation site is an essential step. In this study, we evaluated the toxicity of carbon nanohorns (CNHs), which are potential DDSs, using human lymph node endothelial cells that have been reported to accumulate CNMs, as a comparison to fibrous, multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) and particulate carbon black (CB). The effect of different surface characteristics was also evaluated using two types of CNHs (untreated and oxidized). In the fibrous MWCNT, cell growth suppression, as well as expression of inflammatory cytokine genes was observed, as in previous reports. In contrast, no significant toxicity was observed for particulate CB and CNHs, which was different from the report of CB cytotoxicity in vascular endothelial cells. These results show that (1) lymph endothelial cells need to be tested separately from other endothelial cells for safety evaluation of nanomaterials, and (2) the potential of CNHs as DDSs.