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Elucidation of the Mechanism of Photoimmunotherapy Using Molecular Imaging and Development of New Drugs

Research Project

Project/Area Number 19H03593
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 52040:Radiological sciences-related
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

Ogawa Mikako  北海道大学, 薬学研究院, 教授 (20344351)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 久下 裕司  北海道大学, アイソトープ総合センター, 教授 (70321958)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Keywords光治療 / PET / 光音響イメージング / 分子イメージング / 光音響
Outline of Research at the Start

光免疫治療法は、近赤外光によりがん細胞のみを特異的に殺傷する新たな手法である。免疫を活性化すること、正常細胞を傷つけないことを大きな特徴とし、治療効果も高いことから注目されている治療法である。現在、米国および日本で臨床試験が行われており、良好な結果を示している。しかし、その開発経緯から、細胞障害のメカニズムが判っていないため、より効果および汎用性の高い新規薬剤開発は阻まれている。
そこで本研究では、PETおよび光音響によるインビボ分子イメージング法を用い、PITのインビボでのメカニズム解明を目指す。さらに得られた知見をもとに、PITの汎用性・有効性の向上を目指した展開を図る。

Outline of Final Research Achievements

Photoimmunotherapy is a novel phototherapy for cancer that uses a drug with a light-sensitive dye IR700 conjugated to an antibody. In this study, PIT was evaluated using in vivo molecular imaging, which is the applicant's area of expertise. Furthermore, we aimed to improve versatility and applicability by developing longer wavelength and peptide drugs.
PET and ARG results suggested that PIT enhanced oxygen supply to the center of the irradiated tumor, thereby eliminating hypoxia. The small molecule drug GUL-IR700 was shown to have the potential to injure cells even through aggregate formation, although the 1O2 contribution was greater than that of antibody-IR700.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本成果により、PITに必要とされる色素の構造、キャリアの分子量など、薬剤側の要点が明らかとなった。これを基に、より効果的な薬剤開発へとつながる可能性がある。

Report

(3 results)
  • 2021 Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (23 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 14 results)

  • [Journal Article] Near‐infrared photoimmunotherapy (NIR‐PIT) on cholangiocarcinoma using a novel catheter device with light emitting diodes2021

    • Author(s)
      Hirata Hajime、Kuwatani Masaki、Nakajima Kohei、Kodama Yuki、Yoshikawa Yasuo、Ogawa Mikako、Sakamoto Naoya
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 112 Issue: 2 Pages: 828-838

    • DOI

      10.1111/cas.14780

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Phototoxicity in near-infrared photoimmunotherapy is influenced by the subcellular localization of antibody-IR7002020

    • Author(s)
      Nakajima Kohei、Ogawa Mikako
    • Journal Title

      Photodiagnosis and Photodynamic Therapy

      Volume: 31 Pages: 101926-101926

    • DOI

      10.1016/j.pdpdt.2020.101926

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Accumulation of hypoxia imaging probe “18F-FMISO” in macrophages depends on macrophage polarization in addition to hypoxic state2019

    • Author(s)
      Shimizu Yoichi、Motomura Arata、Takakura Hideo、Tamaki Nagara、Kuge Yuji、Ogawa Mikako
    • Journal Title

      Annals of Nuclear Medicine

      Volume: in press Issue: 5 Pages: 362-367

    • DOI

      10.1007/s12149-019-01332-1

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 新規プローブを用いた生体光イメージングと治療2021

    • Author(s)
      小川美香子
    • Organizer
      レーザー学会学術講演会第41回年次大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 新たながん治療-光免疫療法2020

    • Author(s)
      小川美香子
    • Organizer
      第119回日本皮膚科学会総会
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      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 光化学反応を利用したがん治療法「光免疫療法」2020

    • Author(s)
      小川美香子
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
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      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Influence of the subcellular localization of antibody IR 700 on photoinduced toxicit in near infrared photoimmunotherapy2020

    • Author(s)
      Kohei Nakajima, Mikako Ogawa
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術総会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Elucidation of the mechanism in photoimmunotherapy with RGD peptides targeting integrin αvβ32020

    • Author(s)
      Kazuki Terada, Kohei Nakajima, Hideo Takakura, Mikako Ogawa
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術総会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 光化学反を利用した抗体薬物複合体によるがん治療2020

    • Author(s)
      小川美香子
    • Organizer
      第3回ニューモダリティ勉強会
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      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 光反応によるπ系分子の凝集化でがん治療2020

    • Author(s)
      小川美香子
    • Organizer
      CSJ化学フェスタ
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    • Invited
  • [Presentation] 光化学でがんを治す2020

    • Author(s)
      小川美香子
    • Organizer
      Qコロキウム
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      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 光化学と抗体を利用した新しいがん治療法2020

    • Author(s)
      小川美香子
    • Organizer
      理研-星薬科大学-東北大学大学院薬学研究科シンポジウム
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      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 光化学反応を利用したがん治療のための抗体薬物複合体の開発2020

    • Author(s)
      小川美香子
    • Organizer
      日本薬学会 第140年会
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    • Invited
  • [Presentation] 光免疫療法における薬剤の細胞内局在が細胞傷害性へ与える影響2020

    • Author(s)
      中島浩平、小川美香子
    • Organizer
      日本薬学会 第140年会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] PSMAを標的とする小分子リガンドを利用した新規光免疫療法薬剤の開発2020

    • Author(s)
      宮崎 風香、中島 孝平、寺田 一貴、高倉 栄男、小川 美香子
    • Organizer
      日本薬学会 第140年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 小分子ペプチドを利用した光免疫療法のメカニズム解明2019

    • Author(s)
      寺田一貴、中島孝平、高倉栄男、小川美香子
    • Organizer
      分子イメージング学会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 光免疫療法による腫瘍環境の変化に関する[18F]FDG と[18F]FMISO を用いた検討2019

    • Author(s)
      中島孝平、杉川晃代、安井博宣、東川桂、高倉栄男、志賀哲、久下裕司、小川美香子
    • Organizer
      分子イメージング学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 薬の物性変化を利用した新しい光治療2019

    • Author(s)
      小川美香子
    • Organizer
      第58回 日本生体医工学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 薬剤の光応答性に着目した光免疫療法の細胞障害メカニズムの検討2019

    • Author(s)
      高倉栄男、安藤完太、中島孝平、小川美香子
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー第14回年会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体イメージングの基礎と治療への応用2019

    • Author(s)
      小川美香子
    • Organizer
      酸化ストレス学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 光イメージングとDDS2019

    • Author(s)
      小川美香子
    • Organizer
      第35回日本DDS学会学術集会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 光の生体利用 ~イメージングから治療まで~2019

    • Author(s)
      小川美香子
    • Organizer
      トランスポーター研究会
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      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 光免疫療法が腫瘍に及ぼす変化に関する[18F]FDGと[18F]FMISOを用いた検討2019

    • Author(s)
      中島 孝平、安井 博宣、東川 桂、高倉 栄男、久下 裕司、小川 美香子
    • Organizer
      第78回日本癌学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 光免疫療法の特徴と放射免疫療法との違い2019

    • Author(s)
      小川美香子
    • Organizer
      日本核医学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] See and treat the body with light2019

    • Author(s)
      Mikako Ogawa
    • Organizer
      The 20th RIES-HOKUDAI International Symposium
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Development of a new agent for near-infrared photoimmunotherapy with small peptides as a targeting ligand2019

    • Author(s)
      Kazuki Terada, Kohei Nakajima, Hideo Takakura, Mikako Ogawa
    • Organizer
      World Molecular Imaging Congress
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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