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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Therapeutic system for metastatic lymph nodes at early stages

Research Project

Project/Area Number 17H00865
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

小玉 哲也  東北大学, 医工学研究科, 教授 (40271986)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 志賀 清人  岩手医科大学, 医学部, 教授 (10187338)
伊藤 康一  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (70400299)
越山 顕一朗  大阪大学, 基礎工学研究科, 講師 (80467513)
堀江 佐知子  東北大学, 医工学研究科, 特任助教 (90451640)
森 菜緒子  東北大学, 大学病院, 助教 (90535064)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsリンパ節転移 / 薬物送達
Outline of Annual Research Achievements

臨床では, がんの進行度を判定する基準として国際的にTNM分類が採用されている. 所属リンパ節での転移の有無は超音波, CT,MRI,PETなどの画像診断機器が使用される. 超音波診断では, リンパ節の大きさの変化が診断基準に用いられる場合が多い. 所属リンパ節がN0と判定された場合には転移がないとみなされる. しかしながら, これらの診断機器は, 一般にリンパ節の大きさが10 mm以下の場合には, 精確に診断することができず, N0と診断されたリンパ節には実際には腫瘍細胞が存在することが知られている. したがって, N0の段階にあるリンパ節の転移有無を診断する方法論の確立が喫緊の課題として挙げられている.
本年度は造影高周波超音波, マイクロCT, 蛍光観察法からなる超早期転移リンパ節同定システムを構築し, 診断精度と検出感度を決定することを目的にした.
実験ではMXH10/Mo/lpr マウスを使用した. ルシフェラーゼ遺伝子とGFP遺伝子を共発現するマウス悪性線維性組織球腫様細胞KM-Luc/GFPおよびルシフェラーゼ遺伝子を発現するマウス乳がん細胞FM3A-Lucを使用した.
転移リンパ節内部の血管像, リンパ洞像を腫瘍細胞転移の初期段階から観察すると, 腫瘍細胞が増殖するにつれて, 血管像およびリンパ洞像の一部がそれぞれ欠損することが明らかになった. これは腫瘍細胞が増殖するにつれて血管およびリンパ洞を閉塞し造影剤の流れが塞き止められたことで生じたものと考えられた. この欠損像の検出はリンパ節の大きさに変化が生じない段階であり, 臨床的にN0の状態にあるものと判断された. 本検出感度は, 造影高周波超音波およびマイクロCTにおいて約30-50 umであった.
本研究成果は, N0リンパ節を評価し得る重要な因子を提示することになった.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

実験計画どおりに進んでいるため。

Strategy for Future Research Activity

(本研究課題の今後の推進方策について簡潔に入力してください。最大800文字、改行は5回まで可)
以下の二つの研究活動, (1)リンパ行性薬剤送達法で送達される薬剤送達量の決定と最適化, および(2)薬剤送達量の定量化と薬剤導入機序の解明を実施する.
(1)に関しては, 実験動物としてMXH10/Mo/lpr マウスを使用する. 細胞株にはKM-Luc/GFPマウス悪性線維性組織球腫様細胞およびFM3A-Lucマウス乳がん細胞を使用する. 転移誘導では, 腸骨下リンパ節に細胞を移植し, 固有腋窩リンパ節に転移を誘導する. 腫瘍の増殖は生体発光イメージング装置を使用し固有腋窩リンパ節のルシフェラーゼ活性を計測する. 固有腋窩リンパ節に転移が確認された段階で, 蛍光色素あるいは造影剤を腸骨下リンパ節に注射し,固有腋窩リンパ節への溶液の集積量を求める. 集積因子として腸骨下リンパ節への注入量・注入速度, 投与量, 粘性, 腸骨下リンパ節の大きさ,リンパ管の直径, リンパ節内の圧力を考える.
(2)に関しては, 腸骨下リンパ節から固有腋窩リンパ節に流れるリンパ管内の蛍光色素をもとに、リンパ管内流れを解析的ならびに数値的に求める.

  • Research Products

    (27 results)

All 2017 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Evaluation of the enhanced permeability and retention effect in the early stages of lymph node metastasis2017

    • Author(s)
      Mikada Mamoru、Sukhbaatar Ariunbuyan、Miura Yoshinobu、Horie Sachiko、Sakamoto Maya、Mori Shiro、Kodama Tetsuya
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 108 Pages: 846~852

    • DOI

      10.1111/cas.13206

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Study of fluid dynamics reveals direct communications between lymphatic vessels and venous blood vessels at lymph nodes of mice2017

    • Author(s)
      Takeda Kazu、Mori Shiro、Kodama Tetsuya
    • Journal Title

      Journal of Immunological Methods

      Volume: 445 Pages: 1~9

    • DOI

      10.1016/j.jim.2017.02.008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Monitoring of Blood Vessel Density Using Contrast-Enhanced High Frequency Ultrasound May Facilitate Early Diagnosis of Lymph Node Metastasis2017

    • Author(s)
      Sato Takuma、Takemura Tomoaki、Ouchi Tomoki、Mori Shiro、Sakamoto Maya、Arai Yoichi、Kodama Tetsuya
    • Journal Title

      Journal of Cancer

      Volume: 8 Pages: 704~715

    • DOI

      10.7150/jca.18027

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Quantitative Analysis of Contrast-Enhanced Ultrasound Imaging in Invasive Breast Cancer: A Novel Technique to Obtain Histopathologic Information of Microvessel Density2017

    • Author(s)
      Mori Naoko、Mugikura Shunji、Takahashi Shoki、Ito Koichi、Takasawa Chiaki、Li Li、Miyashita Minoru、Kasajima Atsuko、Mori Yu、Ishida Takanori、Kodama Tetsuya、Takase Kei
    • Journal Title

      Ultrasound in Medicine & Biology

      Volume: 43 Pages: 607~614

    • DOI

      10.1016/j.ultrasmedbio.2016.11.009

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Flow Dynamics Based on Anatomical Characteristics of Lymph Node2017

    • Author(s)
      Takeda K, Horie S, Mori S, Kodama T
    • Organizer
      Birateral Programs between South Africa and Japan, 14th International Conference on Flow Dynamics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Anti-tumor effects of 5-FU with lymphatic drug delivery system in a metastatic lymph node mouse model2017

    • Author(s)
      Fujii H, Horie S, Mori S, Kodama T
    • Organizer
      Birateral Programs between South Africa and Japan, 14th International Conference on Flow Dynamics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Development of an Early Stage Diagnosis For Lymph Node Metastasis Using Lymphangiography2017

    • Author(s)
      Iwamura R, Horie S, Mori S, Kodama T
    • Organizer
      Birateral Programs between South Africa and Japan, 14th International Conference on Flow Dynamics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The Study of flow dynamics in lymphatic system2017

    • Author(s)
      Takeda K, Horie S, Mori S, Kodama T
    • Organizer
      World Molecular Imaging Congress 2017 (WMIC 2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Lymphatic drug delivery system with 5-FU for metastatic lymph nodes2017

    • Author(s)
      Fujii H, Horie S, Mori S, Kodama T
    • Organizer
      The 12th International Workshop on Biomaterials in Interface Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The effects of cis-diamminedichloroplatinum (II) (CDDP), injected intravenously in MXH10/Mo-lpr/lpr mice, on lymph nodes2017

    • Author(s)
      Lily A. David, Horie S, Mori S, Kodama T
    • Organizer
      The 12th International Workshop on Biomaterials in Interface Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] New insights on Lymph node metastasis : the benefit of using our mouse model in cancer metastasis2017

    • Author(s)
      Takeda K, Horie S, Mori S, Kodama T
    • Organizer
      3rd Annual Data Science in Life Science and Engineering Collaboration and Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The study of flow dynamics in lymphatic system2017

    • Author(s)
      Takeda K, Horie S, Mori S, Kodama T
    • Organizer
      3rd Annual Data Science in Life Science and Engineering Collaboration and Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 解剖学的に基づいたリンパ節転移に関する研究2017

    • Author(s)
      武田航,堀江佐知子,森士朗,小玉哲也
    • Organizer
      日本機会学会バイオエンジニアリング講演会
  • [Presentation] 転移リンパ節早期診断法とリンパ行性薬剤送達法2017

    • Author(s)
      小玉哲也
    • Organizer
      日本超音波医学会第29回関東甲信越地方会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] 偽陰性N0リンパ節に対するリンパ行性薬剤送達法の基礎理論と治療評価2017

    • Author(s)
      小玉哲也,堀江佐知子,森士朗
    • Organizer
      第55回日本癌治療学会学術集会
  • [Presentation] リンパ行性薬剤送達法によるがん治療2017

    • Author(s)
      堀江佐知子,森菜緒子,志賀清人,森士朗,小玉哲也
    • Organizer
      第76回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] リンパ行性薬剤送達法を利用した5-FUによる転移リンパ節治療2017

    • Author(s)
      藤井穂乃香,武田航,堀江佐知子,森士朗,小玉哲也
    • Organizer
      第76回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] 転移偽陰性リンパ節における酸素分圧の評価2017

    • Author(s)
      菊池凌平,堀江佐知子,森士朗,小玉哲也
    • Organizer
      第76回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] マイクロCTと高周波超音波を用いたリンパ造影によるリンパ節転移の新たな診断手法の開発2017

    • Author(s)
      岩村亮,森士朗,阪本真弥,小玉哲也
    • Organizer
      第76回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] 転移リンパ節の解剖学的な背景に関する研究2017

    • Author(s)
      武田航,藤井穂乃香,阪本真弥,森士朗,小玉 哲也
    • Organizer
      第76回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] リンパ節転移モデルマウスを用いた転移リンパ節の解剖学的特徴の検討2017

    • Author(s)
      武田航,堀江佐知子,森士朗,小玉哲也
    • Organizer
      第26回日本がん転移学会学術集会・総会
  • [Presentation] 解剖学的特徴に基づいたリンパ行性薬剤送達法の開発2017

    • Author(s)
      武田航,堀江佐知子,森士朗,小玉哲也
    • Organizer
      第33回日本DDS学会学術集会
  • [Presentation] 転移リンパ節に対するリンパ行性薬剤送達法の有効性に関する研究2017

    • Author(s)
      藤井穂乃香,岡田裕貴,武田航,堀江佐知子,森士朗,小玉哲也
    • Organizer
      第33回日本DDS学会学術集会
  • [Presentation] リンパ節切除にともなう郭清域外リンパ節ならびに肺での転移性腫瘍細胞の治療を目指す新たなリンパ行性薬剤送達法の開発2017

    • Author(s)
      大内友貴,森士朗,小玉哲也
    • Organizer
      第33回日本DDS学会学術集会
  • [Presentation] 転移偽陰性リンパ節に対するマイクロCT画像診断を用いた血管構造解析2017

    • Author(s)
      石川朝生, 岩村亮, 堀江佐知子,森士朗, 小玉哲也
    • Organizer
      第56回日本生体医工学会大会 (JSMBE56, 2017)
  • [Presentation] 転移偽陰性リンパ節に対するMRI・超音波画像診断による腫瘍検出能の評価2017

    • Author(s)
      菊池凌平,堀江佐知子,阪本真弥,森菜緒子,森士朗,小玉哲也
    • Organizer
      第56回日本生体医工学会大会 (JSMBE56, 2017)
  • [Remarks] 小玉研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ecei.tohoku.ac.jp/kodama/achivements/scholarly.html

URL: 

Published: 2019-12-27  

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