Basic research of photodynamic therapies with porphysome and verteporfin for esophageal cancer

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K17491
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 53010:Gastroenterology-related
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: ONOYAMA TAKUMI 鳥取大学, 医学部附属病院, 医員 (60817831)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 食道癌 / 光線力学療法 / ポルフィゾーム / ベルテポルフィン

Outline of Final Research Achievements

The in vitro experiment revealed that Porphysome, one of the photosensitizers, was incorporated into mitochondria in esophageal cancer cell lines KYSE30 (well-differentiated type), KYSE70 (poorly-differentiated type), and KYSE170 (moderately-differentiated type). Photodynamic therapy (PDT) with 660 nm red light-induced apoptosis was only in the PDT group compared with the control group without irradiation, and the number of tumor cells reduced by cytotoxic singlet oxygen in the localized area of Porphysome in a Porphysome concentration-dependent manner (50% effective concentration: KYSE30, 5.73 μ M; KYSE70, 5.58 μ M; KYSE170, 4.98 μ M).

Free Research Field

消化器

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

いずれの食道癌細胞株において光感受性物質であるPorphysomeがミトコンドリア内に取り込まれること、PorphysomeによるPDTにより、腫瘍細胞においてアポトーシスが誘導され、腫瘍細胞数の減少が、Porphysome濃度依存的に認められたことから、Porphysomeを用いたPDTは食道癌に対して有効であると考えられる。今後in vivoでの実験系を行っていく必要性はあるが、新たな食道癌の治療方法として期待できるものと考える。特に、手術や化学療法などの標準的治療が難しい高齢者などの治療に期待される。