CDHに対するFETO後のバルーン除去 ―HIFUによる新規胎児治療法の開発―

• Project/Area Number: 22K15906
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 瀬尾 晃平 昭和大学, 医学部, 講師 (70791440)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 強出力集束超音波 / 先天性横隔膜ヘルニア / 胎児鏡下気管閉塞術

Outline of Research at the Start

先天性横隔膜ヘルニアへの胎児鏡下気管閉塞術(Fetoscopic Endoscopic Tracheal Occlusion: FETO)は高い予後改善効果を示した。FETOはバルーンで気道を閉塞し、肺成熟を促進する治療法である。しかし治療の特性上、出生前や直後に気道閉塞を解除する必要がある。我々は強出力集束超音波（High Intensity Focused Ultrasound: HIFU）を用い母体も胎児も穿刺せずに胎児治療を行える方法を開発した。本研究は、先天性横隔膜ヘルニアへのFETO治療後のバルーン除去に伴う問題点を解決する、母児双方に低侵襲な新規HIFU治療の開発を目的とした。

Outline of Annual Research Achievements

令和4年度はin vitro実験にて、1.エマルジョン化リモネンの最適化、2.高効率HIFU照射プロトコルの設定、3.焦点可視化プログラムの実装、4.安定性評価の4項目の検証を予定していた。
1.滅菌レベルを考慮した粒子径でのエマルジョンには制限があり、特殊な粒子径でなければHIFUにより破綻しないと、新たなエマルジョン生成方法を開発しなくてはいけなかった。しかし、滅菌レベルを考慮したエマルジョンでも十分にHIFUで破綻させ得ることが分かった。
2.HIFUによるエマルジョン化リモネン含有バルーンの破壊は、熱的作用によるものか、非熱的作用によるものなのかが不明であった。加熱波を使わずにトリガー照射のみのプロトコルでバルーンの破綻が得られたため、照射時間あたりの効率を高め、安全性が高い照射プロトコルを作成できることが判明した。
3.焦点可視化プログラムの実装は、照射機器を改良したことで可能となったが、あくまでもin vitroであり、生体内での精度に関してはまだ不明である。
4.世界的な物流の停滞により、エマルジョン化リモネン含有バルーンの精製のための材料の確保が困難であった。そのため、予定していた安定性試験のうち、苛酷試験、光安定性試験、加速試験、中間的試験が行えなかった。一方、長期安定性試験は問題なかった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

世界的な物流の停滞による材料の確保に難渋したため、予定していた安定性試験のうち、苛酷試験、光安定性試験、加速試験、中間的試験が行えなかった。しかし、それ以外のin vitro実験は滞ることなく施行できた。

Strategy for Future Research Activity

前年度に出来なかった苛酷試験、光安定性試験、加速試験、中間的試験をin vitroで行い、その結果をもって動物実験に移行する。
令和5年度に予定している研究は以下の通りである。長期胎内安定性試験として、エマルジョン化リモネン含有バルーンを留置後に観察を続け、時間経過に伴う変化を評価する。径の変化などを定期的に超音波検査にて行う。HIFU治療後の中長期的有害事象評価試験として、バルーン留置直後にHIFU照射を行い、バルーンを除去、娩出させず観察を続け、除去後の内容液による中長期的評価を行う。HIFU治療後の短期的有害事象評価試験として、バルーン留置2ヶ月後にHIFU照射しバルーンを除去、直後に娩出とし、短期的有害事象の評価を行う。HIFU治療後の短期的・長期的な組織学的気道障害の評価として、FETOバルーン挿入を行ったブタ胎仔の気道を切り出し、組織学的評価を行う。
以上の実験を年度内に予定通り行うことで、計画は推進可能であると考えている。