2021 Fiscal Year Annual Research Report
放射性抗がん剤ドラッグデリバリーシステムを用いた低侵襲化学粒子線治療技術の研究
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19H04480
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
寺川 貴樹 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (10250854)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 香津生 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, リサーチフェロー (20780860)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 陽子線治療 / リポソーム / シスプラチン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、生物学的効果が高い炭素線治療に匹敵する陽子線治療効果の増強を目指し、ドラックデリバリーシステム（DDS）を併用する陽子線治療技術の開発を行う。その具体的手段として、腫瘍に伝達されたDDSを陽子線で壊変できる放射線感受性DDSを開発する。これにより、正常組織では抗がん剤の濃度が低く抑えられ、腫瘍内では高濃度で維持され、陽子線治療単独の場合よりも治療効果が増強されることを目指している。
DDSはリポソーム型の薬剤キャリアを開発した。主要な材質はコレステロール、メタノール、クロロホルム、PBS(-)、DPPCを使用し、シスプラチンを内包させた。クロロホルムにリン脂質を溶かし、ロータリーエバポレーターと超音波処理することでリポソームを作成し、粒径はエクストルーダーによるフィルター処理で約100nm径のリポソームを作製した。
またリポソームへの放射線感受性付与に関して、アスコルビン酸、金ナノ粒子等の添加による方法を用いた。アスコルビン酸使用条件では陽子線およびX線ともにキャリアの分解を促進させる効果が確認され、金ナノ粒子に関しても陽子線においても放射線感受性効果を示唆する結果が得られた。無照射のコントロール群に比べて予備的な結果として最大30％程度の薬剤放出を促進する効果が現状で確認されている。開発したDDSを用いた細胞レベルによる陽子線照射実験を実施し細胞致死効果に関して、薬剤放出率依存的に相加的増強が確認された。そのメカニズムついては分析中であるが、表面プラズモン共鳴による電子放出により細胞損傷やフリーラジカル生成等の可能性が考えられた。さらに、マウスによる治療実験を予定していたが、加速器施設の改修工事と変更承認申請の審査期間が新型コロナ渦の影響で長期化し研究期間内に完了できなかったが、細胞レベルの実験では陽子線治療の増強に関して有望な結果を得ることができた。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] 陽子線多門照射におけるMAGATゲルを用いた3次元線量分布評価2021
Author(s)
寺川貴樹, 若山雄大, 田中香津生, 鳴海慶一郎, 牛島寛章, 服部祥尭, 筒井亮佑, 鈴木大夢, 中村智花, 人見啓太朗, 長野宣道, 野上光博, 佐藤和宏, 三浦洋亮
Organizer
第10回3次元ゲル線量計研究会
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