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A New Photodynamic Therapy System for Deep Organ Cancer Using an Implantable Light-Emitting Device

Research Project

Project/Area Number 21H03846
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 90130:Medical systems-related
Research InstitutionNational Defense Medical College

Principal Investigator

YUJI MORIMOTO  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 生理学, 教授 (10449069)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山田 直生  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 生理学, 助教 (00837370)
西山 伸宏  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (10372385)
藤田 克彦  九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (20281644)
藤枝 俊宣  東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70538735)
垣見 和宏  東京大学, 医学部附属病院, 特任教授 (80273358)
辻本 広紀  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 医療安全・感染対策部, 教授 (80554998)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Keywords光線力学療法
Outline of Research at the Start

光線力学療法(PDT)は、光増感剤が集積した病巣へ光を照射することにより発生する活性酸素でがんの細胞死を誘導する病変選択的な低侵襲治療法である。その発展系であるメトロノミックPDT(mPDT)は、光増感剤を投与しながら微弱光(~100 uW)を長時間(~2 weeks)照射し続けてがん細胞を穏やかに死滅(アポトーシス)させる。緩徐な細胞死はがん抗原を長期に放出させ、免疫応答による抗腫瘍効果の増大が期待できる。
本研究では、mPDT関連技術の開発研究を進め、mPDTを深部臓器のがん治療法として確立することを目指す。

Outline of Final Research Achievements

Metronomic PDT (mPDT), an advanced system of photodynamic therapy (PDT), employs prolonged (~2 weeks) exposure to weak light (~100 uW) to gently kill cancer cells while administering a photosensitizing agent. In this study, our objective was to establish mPDT as a cancer therapy for deep organ cancer by conducting research and development of mPDT-related technologies. The results of this study can be summarized as follows:
(1) A wireless-powered implantable surface emitting device was developed.
(2) The developed treatment system demonstrated marked anti-tumor effects in a rat liver orthotopic tumor model. It was demonstrated that the therapeutic effect could be enhanced by additional administration of photosensitizers and adjustment of the wavelength of the light source.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、インプランタブル無線給電式mPDTという次世代型のPDT技術を創出し、局所のがん治療技術を創製した。体内の深部に存在する腫瘍には適用困難と考えられていた従来のPDTに対し、完全埋込型という全く新しい概念の手法を導入することで、PDTの適用範囲の拡大が期待される。
微弱光を用いるmPDTは周囲組織への侵襲がほとんどなく、骨髄抑制や皮膚合併症などを起こさない安全性の高い点で放射線療法や化学療法に優る。

Report

(1 results)
  • 2023 Final Research Report ( PDF )

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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