2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of nanoparticles which can detect and treat cancer simultaneously
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16K15572
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
権田 幸祐 東北大学, 医学系研究科, 教授 (80375435)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大内 憲明 東北大学, 医学系研究科, 客員教授 (90203710)
亀井 尚 東北大学, 医学系研究科, 教授 (10436115)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | がん / 温熱療法 / リンパ節 / 転移 / ナノ粒子 / イメージング / X線 / 光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ロッド状の金ナノ粒子（金ナノロッド）が高いX線吸収能を保持し、かつ光照射によって発熱する現象を利用することで、がんの検出(X線CT)と治療(温熱療法)の効果を同時に併せ持つナノ粒子造影療法の開発を行う。具体的には、1.金ナノロッド造影剤を開発し、これを用いた高感度がん組織検出法の開発、2.がん組織へ送達したナノ粒子への光照射による温度上昇効果(光熱療法)の検討、3.光熱療法によるがん進展阻害効果の検討、を行う。
平成28年度は、シリカコーティングした金ナノロッドナノ粒子(金ナノロッドシリカ)を作製した。金ナノロッドシリカは約700nmに光吸収ピークを保持しており、この波長付近のレーザー光を「金ナノロッドシリカ」に照射した結果、光熱反応が確認された。この光熱反応は細胞培養液の温度を56℃以上に上昇させ、細胞致死効果を発揮することが認められた。
以上の結果を受け、平成29年度は金ナノロッドシリカのin vivo研究への応用を行った。具体的には、マウスの皮下にがん細胞を移植し、近傍のリンパ節へ転移するマウスを作製した。このマウスの腫瘍近傍に金ナノロッドシリカを注入したところ、転移リンパ節へ輸送される様子が、X線CTで造影された。さらに金ナノロッドシリカが転移リンパ節に送達された後、700nmの近赤外レーザーを照射したところ、光熱反応によって転移リンパ節の温度が上昇し、リンパ節内のがん細胞を死滅させることに成功した。温熱療法後のリンパ節組織を摘出し、病理解析した結果、金ナノロッドシリカはがん細胞の近傍に局在し、光熱変換反応により温熱効果を及ぼしていたことが示唆された。
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[Journal Article] Quantitative diagnostic imaging of cancer tissues by using phosphor-integrated dots with ultra-high brightness.2017
Author(s)
Gonda K, Watanabe M, Tada H, Miyashita M, Takahashi-Aoyama Y, Kamei T, Ishida T, Usami S, Hirakawa H, Kakugawa Y, Hamanaka Y, Yoshida R, Okada H, Goda H, Negishi H, Takanashi K, Takahashi M, Ozaki Y, Yoshihara Y, Nakano Y, Ohuchi N.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 7
Pages: 7509
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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