超音波制御ウルトラファインバブルで組織標的性を高める薬剤性血管新生療法の開発

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K08089
• Research Institution: Kurume University
• Principal Investigator: 佐々木 健一郎 久留米大学, 付置研究所, 講師 (70320190)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 超音波 / バブル

Outline of Annual Research Achievements

本年度は「生体血管内を循環しているナノサイズ・バブルを経皮的超音波照射によって破壊することが可能か否か」についての実験調査に進むにあたり、アルブミン製剤ウルトラファインバブル（UFB）を用いた本格実験の前段階試験実験調査を行った。その際、入手が比較的容易な市販のマイクロバブル（ソナゾイド）から精製可能なナノサイズ・ソナゾイドバブルを用いて実験を行った。前年度の研究実験結果をもとに、セクタ型超音波画像検査プローブを用いてラット尾静脈から注入したナノサイズのソナゾイドバブルを観察しながら、円盤型の実験用超音波照射用プローブをラットの大腿内側に固定し、4つの構成因子（output power、duty cycle、burst rate、duration time）を組み合わせて設定した多数の超音波照射条件を一つ一つ用いて大腿部血管内へ超音波照射を行い、その前後における血管内灌流ソナゾイドバブルのエコー輝度変化を定量評価した。血流中のエコー輝度の変化をリアルタイムに自動解析できるコンピュータソフトが高額にて購入できず、他の方法による定量評価法を模索した結果、秒単位で録画される多数の静止画像1枚1枚を用いてマニュアル的にエコー輝度の変化を定量化する手法を確立するまでに長い時間を要した。その手法を用いたラット実験により、ソナゾイドバブル静注直後から急激に上昇した鼠径静脈内のエコー輝度が幾つかの設定超音波照射直後から10%前後低下したことが確認できている。現在も他の超音波設定条件での実験検証を続けており、最も効果的な照射条件を探索中である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

今年度中に「生体血管内を循環しているアルブミン製剤UFBを経皮的超音波照射によって破壊することが可能か否か」についての本格実験検証に至ることはできなかったが、ナノサイズ・ソナゾイドバブルを用いた前段階試験実験での検証には至っており、その中で得られた実験結果をもとにアルブミン製剤UFBを用いた実験検証を次年度に行う目処は付いた。

Strategy for Future Research Activity

次年度は「生体血管内を循環しているアルブミン製剤UFBを経皮的超音波照射によって破壊することが可能か否か」について検証を加える。同時に、前年度実験で獲得に至ったアルブミン製剤由来UFB混合プロスタグランジンE1（アロプロスタジル）製剤溶液への超音波照射刺激が同溶液内のプロスタグランジンE1濃度を上昇させることができるか否か（超音波照射による混合UFB破裂によって生まれる物理的エネルギーでアロプロスタジル製剤のリピッドマイクロスフェアを破裂させることでプロスタグランジンE1成分を溶液内に放出することができるか否か）について試験管的実験検証を行う。以上2つの実験検証を終えた後、下肢虚血ラットモデルを用いた血管新生療法への応用実験検証を行う。

Causes of Carryover

（理由）
実験継続使用中の試薬の残量が今年度中の予定実験終了まで十分量であったことから、追加購入の必要なく、予算残金は次年度に持ち越すこととした。
（使用計画）
次年度における試薬その他の購入資金とする。