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金ナノ粒子を核としたアルファ線による新しい悪性腫瘍治療法の開発

Research Project

Project/Area Number 23K27456
Project/Area Number (Other) 23H02765 (2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023)
Section一般
Review Section Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

加藤 弘樹  大阪大学, 放射線科学基盤機構, 特任教授(常勤) (20448054)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 樺山 一哉  大阪大学, 放射線科学基盤機構, 教授 (00399974)
下山 敦史  大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (90625055)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2027-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000)
Fiscal Year 2026: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Keywordsアスタチン / 悪性腫瘍 / ナノ粒子 / アルファ線 / 核医学治療 / 癌 / 標的アイソトープ治療 / 核医学
Outline of Research at the Start

金ナノ粒子(AuNP)はα線放出核種であるアスタチン(211At)と簡単にかつ直接強固に結合し、その結合が生体内で極めて安定である。本研究では、211At-AuNPを核とした、α線による新しい癌治療法の開発を目指した研究を行うことを目的としている。211At-AuNP薬剤の局所投与による表在性癌の治療、静脈投与による全身投与による癌治療、さらに、腹腔内投与による悪性腫瘍腹膜播種の治療法の開発を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、ナノ粒子を核とした、標的アイソトープ治療薬剤の開発を目指している。
これらの薬剤は、その剤型を工夫することにより、投与方法に関して最適化することを目標としている。
本年度は、まず腹腔内投与薬剤に重点を置いて開発を開始した。
まず、これまでの検討におけるいわゆるリード化合物としてmPEG-S-AuNP[211At]-c[RGDfK(C)]について検討を進めた。これまでに、ラットグリオーマ、およびヒト膵癌株BxPC3を対象に検討を行い、有効性を示唆する結果を得たが、さらに膵癌株(PANC-1)の播種モデルに対して、その生存期間延長効果を確認した。その結果、PANC-1に関しても明らかな全生存期間延長効果が認められた。作用機序の確認のため、腫瘍細胞傷害性に関する試験として、ミトコンドリア機能(CCK8)、DNA二重鎖断裂(DSB)、さらに、コロニー形成阻害試験を施行した。その結果、C6、BxPC3細胞に関して、すべての試験で腫瘍細胞傷害性を認めた。また、その効果は放射能依存性であった。さらに、環状RGDペプチドを修飾しない金ナノ粒子mPEG-S-AuNP[211At]に細胞を暴露したところ、コロニー形成阻害性はリード化合物暴露の場合と比較して弱かった。このことから、作用機序はアルファ線によるものであり、薬剤は環状RGDによるターゲティングにより悪性細胞に作用することが明らかになった。さらに、リード化合物とは異なる構造を持つ類似化合物に関しても、in vivoによる薬物動態試験を開始している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

アスタチン標識金ナノ粒子薬剤の腹腔内投与による、悪性細胞の殺傷に関する基本的なデータの収集を行っている。細胞実験レベルで細胞障害性が放射能依存的であること、標的分子による細胞内在化がメカニズムとして重要であることを示唆する実験結果を収集し始めている。これらは、アルファ線による腹膜播種治療に関して、重要な基礎的データであり、成果である。

Strategy for Future Research Activity

今後は、実験動物の腹腔内に提案するリード化合物を投与し、その動態を詳細に確認する予定である。さらに、分子構造を変化させたその他の候補化合物を作成し、それらの化合物の安定性を確認したうえで、実際に実験動物の腹腔内に投与し、その動態を同様に確認する予定である。また、それらの化合物にアスタチンを標識し、その標識率、標識の安定性の確認も必要であると考えている。

Report

(1 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 6 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Toward Further Understanding of Cognitive Dysfunction2024

    • Author(s)
      加藤弘樹、森悦郎
    • Journal Title

      Higher Brain Function Research

      Volume: 44 Issue: 1 Pages: 1-4

    • DOI

      10.2496/hbfr.44.1

    • ISSN
      1348-4818, 1880-6554
    • Year and Date
      2024-03-31
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] The Clinical Potential of FBPA-PET/CT Imaging for Colorectal Cancer and its Liver Metastases Expressing LAT1.2023

    • Author(s)
      Takayuki Minoji Hidekazu Takahashi Tadashi Watabe Satoshi Ishikawa Hiroki Kato Ryuichi Ohgaki Yoshikatsu Kanai Yuki Sekido Tsuyoshi Hata Atsushi Hamabe Takayuki Ogino Norikatsu Miyoshi Mamoru Uemura Hirofumi Yamamoto Yuichiro Doki Hidetoshi Eguchi
    • Journal Title

      Anticancer Research

      Volume: 43 Pages: 3913-1921

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 全身ダイナミックPETイメージングの臨床的有用性2024

    • Author(s)
      加藤弘樹
    • Organizer
      第43回日本画像医学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 標的アイソトープ治療の現状について2023

    • Author(s)
      加藤弘樹
    • Organizer
      第 13 回大阪神戸放射線医学研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 当院における PRRT 副作用 の経験から考える2023

    • Author(s)
      加藤弘樹
    • Organizer
      Osaka NEN EXPO 2023 vol.1
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 全身ダイナミックPETによる病変の良悪性診断2023

    • Author(s)
      加藤弘樹
    • Organizer
      PETサマーセミナー
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 123I-イオマゼニルSPECTおよびMRIによる神経活性評価とびまん性軸索損傷の診断2023

    • Author(s)
      加藤弘樹
    • Organizer
      第47回日本高次脳機能障害学会学術総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 1-11C- 酢酸PET によるアストロサイト代謝の in vivo 評価2023

    • Author(s)
      加藤弘樹
    • Organizer
      66回日本脳循環代謝学会学術集会 学会認定研究シンポジウム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 悪性腫瘍腹腔内播種治療のためのアスタチン標識金ナノ粒子の最適化2023

    • Author(s)
      加藤 弘樹 角永 悠一郎 大江 一弘 黄 栩昊 Hilmayanti Erina 下山 敦史 樺山 一哉 殷 小杰 羽場 宏光 豊嶋 厚史 深瀬 浩一
    • Organizer
      第63回日本核医学会学術総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Book] 診療放射線技術2024

    • Author(s)
      加藤弘樹, Doi, Kunio, 土井, 司, 石田, 隆行, 藤埜, 浩一, 隅田, 伊織, 小塚, 隆弘, 富山, 憲幸
    • Total Pages
      442
    • Publisher
      南江堂
    • ISBN
      9784524232420
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2023-04-18   Modified: 2024-12-25  

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