Stereotactic interstitial photodynamic therapy of recurrent malignant glioma: phase I study

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K10879
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Neurosurgery
• Research Institution: Osaka Medical and Pharmaceutical University
• Principal Investigator: Kuroiwa Toshihiko 大阪医科薬科大学, その他部局等, 名誉教授 (30178115)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梶本 宜永 大阪医科薬科大学, 医学部, 教授 (30224413)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 悪性神経膠腫 / 光線力学療法 / 5-aminolevulinic acid / 腫瘍幹細胞 / 一重項酸素

Outline of Final Research Achievements

Due to delays in the development of the irradiation planning system, the phase 1 clinical trial for 5-ALA PDT could not be initiated. However, basic research necessary for 5-ALA PDT continued, and we were able to demonstrate its efficacy on glioma stem cells refractory to treatment from two aspects. First, we proved its efficacy on glioma stem cells under hypoxic conditions. Second, we demonstrated its efficacy even on more treatment-resistant mesenchymal glioma stem cells. Meanwhile, a clinical simulation method for 5-ALA PDT in malignant brain tumors was developed using a singlet oxygen model and a singlet oxygen threshold for inducing cell death under light irradiation.

Free Research Field

脳神経外科

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

悪性神経膠腫は、免疫療法や免疫療法が進歩した現在でも難治性の悪性腫瘍である。5-ALA PDTは、低侵襲な次世代治療として期待されており、活性酸素を介しているため、その照射計画は複雑になる。本研究では、その困難さにより臨床試験には到達できなかったが、一重項酸素モデルと一重項酸素閾値を使用した悪性脳腫瘍に対する5-ALA PDTの照射シミュレーション手法を開発した。また、最も治療抵抗性が強いとされる間葉系や低酸素環境下での腫瘍幹細胞においても5-ALA PDTが有効であることを示した。これらの結果は、5-ALA PDTの臨床応用に必要な基礎的基盤を築くことができたことを示している。