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Development of the enhanced effect and less invasiveness of new photodynamic therapy for bilie duct carcinoma

Research Project

Project/Area Number 19K09178
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 55020:Digestive surgery-related
Research InstitutionUniversity of Miyazaki

Principal Investigator

NANASHIMA ATSUSHI  宮崎大学, 医学部, 教授 (60380838)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 菱川 善隆  宮崎大学, 医学部, 教授 (60304276)
松本 仁  宮崎大学, 工学部, 准教授 (90363572)
徐 岩  宮崎大学, 医学部, 教授 (40506763)
横谷 篤至  宮崎大学, 工学部, 教授 (00183989)
山口 優也  東邦大学, 医学部, 助教 (60779966)
甲斐 健吾  宮崎大学, 医学部, 助教 (90851585)
池ノ上 実  宮崎大学, 医学部, 助教 (40612370)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords光線力学学的療法 / 消化器癌治療 / 胆管癌 / LED / 水溶性ポルフィリン / 糖鎖連結型 / 光線力学的療法 / 水溶性光増感剤 / 腫瘍集積性 / light emitted diode / 細胞内局在と細胞死機序 / ポルフィリン誘導体 / 細胞増殖阻止 / レーザ治療
Outline of Research at the Start

安全確実な胆管癌局所治療を可能とする新規PDTの確立のため①正常組織に影響のない光励起条件設定と機器開発、②既存の水溶性光増感剤 (PS) に勝る殺細胞効果と正常組織への集積性が低い各種PSを開発し機序を解明する。独自の軸配位修飾法に基づくポルフィリン錯体誘導化法と人工糖鎖分子設計技術によるPSの改良を進める。宮崎大学医学部の基礎・臨床研究分野で構成された光治療研究プロジェクトと工学部スーパーマテリアル開発研究の学部横断型医工連携研究プロジェクトの独自性で取り組む。将来展望~創薬技術および工学系シーズの確立、癌細胞での機序解明に関する研究を加速し難治性胆管癌患者への治療ニーズ提供が期待される。

Outline of Final Research Achievements

Using bile duct cell lines, a photosensitizer having high singlet oxygen production efficiency was developed in G0 and G4 of sugar (glucose) linked porphyrin complexes. By increasing the number of units of ethylene glycol, which is a linkage linker between porphyrin and sugar, PDT activity was enhanced compared to those synthesized so far, and visible light cell-killing activity to cancer cells was increased. We have developed a light irradiation device equipped with an aluminum plate and air gap that can stabilize temperature changes due to LED irradiation and maintain a uniform human body temperature of 37 degrees. Two articles had been published.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在のポルフィリン化合物に代わり、従来の癌細胞選択性や長時間遮光による光線過敏症の欠点を補う新たな光線力学的療法の治療創薬および機器開発につながる。2016年から宮崎大学医学部の基礎・臨床研究分野で組織構成された「蛍光物質や光治療による将来の臨床治療開発をすすめる研究プロジェクト」と「工学部スーパーマテリアル開発研究」の学部・ユニット横断型 医工連携の研究プロジェクトに独自性持って取り組んでおり、本研究をプロジェクトで共有し、獣医学部とも連携して大型動物での検証にも取り組む。本研究の意義と将来展望であるPDT光増感剤の創薬として、胆管癌をはじめとする難治癌患者への次世治療ニーズ提供としたい。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Recent Advances in Photodynamic Imaging and Therapy in Hepatobiliary Malignancies: Clinical and Experimental Aspects2021

    • Author(s)
      Atsushi Nanashima, Masahide Hiyoshi, Naoya Imamura, Koichi Yano, Takeomi Hamada, Kengo Kai
    • Journal Title

      Curr Oncol

      Volume: 28 Issue: 5 Pages: 4067-4079

    • DOI

      10.3390/curroncol28050345

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photodynamic Therapy Using a Novel Phosphorus Tetraphenylporphyrin Induces an Anticancer Effect via Bax/Bcl-xL-related Mitochondrial Apoptosis in Biliary Cancer Cells2020

    • Author(s)
      Mai NNH, Yamaguchi Y, Choijookhuu N, Matsumoto J, Nanashima A, Takagi H, Sato K, Tuan LQ, Hishikawa Y.
    • Journal Title

      ACTA HISTOCHEMICA ET CYTOCHEMICA

      Volume: 53 Issue: 4 Pages: 61-72

    • DOI

      10.1267/ahc.20-00002

    • NAID

      130007891201

    • ISSN
      0044-5991, 1347-5800
    • Year and Date
      2020-08-26
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Two cases of bile duct carcinoma patients who underwent the photodynamic therapy using talaporfin sodium (Laserphyrin).2020

    • Author(s)
      Atsushi Nanashima et al.
    • Journal Title

      Clin J Gastroenterol.

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 102-109

    • DOI

      10.1007/s12328-019-01006-5

    • Related Report
      2020 Research-status Report 2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 胆管癌治療を目指した新規水溶性ポルフィリン錯体による光線力学的療法の開発研究2022

    • Author(s)
      七島篤志
    • Organizer
      108回日本消化器病学会総会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] グルコース連結法の最適化によるリンポルフィリン光増感剤の開発とPDT 活性2021

    • Author(s)
      茶木優吏・松本 仁・菱川善隆・今村直哉・甲斐健吾・七島篤志
    • Organizer
      光化学討論会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 最新光感受性物質「軸配位子にグルコースを導入したリンポルフィリン錯体のPDT活性」2021

    • Author(s)
      松本 仁・茶木優吏・牧平広大・菱川善隆・今村直哉・甲斐健吾・七島篤志
    • Organizer
      LASER WEEK IN TOKYO II
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 光線力学的療法における独自のポルフィリン錯体化合物を用いた新たな光感受性物質の開発2020

    • Author(s)
      今村直哉,七島篤志,甲斐健吾,池之上実,旭吉雅秀,河上洋.
    • Organizer
      日本消化器病学会九州支部第115回例会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] The biological mechanism of novel phosphorus porphyrin for photodynamic therapy in human biliary cancer cells.2020

    • Author(s)
      NNH Mai, 山口優也, 松本仁, 七島篤志, N Choijookhuu,菱川善隆
    • Organizer
      第125回日本解剖学会総会・全国学術集会,
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 軸配位子にグルコースを連結したリンポルフィリン錯体の光増感作用とPDT活性.2020

    • Author(s)
      牧平広大, 田尻大海, 松本 仁, Nguyen Nhat Huynh Mai, 山口優也, 菱川善隆, 今村直哉, 甲斐健吾, 七島 篤志.
    • Organizer
      2020年光化学討論会.
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 軸配位子にグルコースを連結したリンポルフィリン錯体の光増感作用とPDT活性.2020

    • Author(s)
      松本 仁, 田尻大海, 牧平広大, Nguyen Nhat Huynh Mai, 山口優也, 菱川善隆, 今村直哉, 甲斐健吾, 七島篤志.
    • Organizer
      第42回日本光医学・光生物学会.
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 糖連結リンポルフィリン錯体の癌細胞に対する光線力学活性.2019

    • Author(s)
      松本仁, 田尻大海, NNH Mai, 山口優也, 菱川善隆, 今村直哉, 池ノ上実, 七島篤志.
    • Organizer
      日本レーザー医学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 胆管癌に対するTalaporfin sodiumを用いた光線力学療法の前向き臨床試験2治験例2019

    • Author(s)
      甲斐健吾、七島篤志ら
    • Organizer
      第29回日本光線力学学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 軸配位子にグルコースを導入した水溶性ポルフィリン錯体の癌細胞に対する光線力学活性2019

    • Author(s)
      田尻大海、・牧平広大、松本 仁、 Nguyen Nhat Huynh Mai、山口優也、菱川義隆、今村直哉、池ノ上実、七島篤志
    • Organizer
      宮崎大学産学・地域連携センター第26回技術・研究発表交流会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 配位子にグルコースを導入したP-ポルフィリン錯体の癌細胞に対する光線力学活性2019

    • Author(s)
      田尻大海, 松本仁, Nguyen Nhat Huynh Mai, 山口優也,菱川善隆,今村直哉, 池ノ上実, 七島篤志
    • Organizer
      第99春季年日本化学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] The anticancer effect of photodynamic therapy using newly synthesized phosphorus porphyrin in human biliary cancer cells.2019

    • Author(s)
      Nguyen Nhat Huynh Mai, Yuya Yamaguchi, Jin matsumoto, Atsushi Nanashima, Narantsog Choijookhuu, Yoshitaka Hishikawa
    • Organizer
      The 13th Japan-China Joint Seminar.
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

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

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