音響力学的療法における治療効果増強薬剤の探索的研究

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20H04555
• Research Institution: Tokyo Women's Medical University
• Principal Investigator: 岡本 淳 東京女子医科大学, 医学部, 非常勤講師 (10409683)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉澤 晋 東北大学, 工学研究科, 教授 (30455802) ; 村垣 善浩 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (70210028)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 音響力学的療法 / 集束超音波治療

Outline of Annual Research Achievements

本提案では音響力学的療法（sonodynamic therapy：SDT）において抗腫瘍効果増大作用を示す薬剤の網羅的な探索研究を行う。SDTは高密度集束超音波（high-intensity focused ultrasound: HIFU）と薬剤の相互作用を利用する方法であり、体内深部の低侵襲がん治療を目的としている。我々は既にDDS製剤（エピルビシンナノミセル）を用いたSDTの疾患動物治療や人に対する臨床研究を行っているが、SDTの作用機序自体は明らかでない部分が多い。本研究では難治性がんの代表である膵がん等で適用されている抗がん剤を中心に選定した13種類の薬剤に対し、HIFUとの相互作用による活性酸素の発生量測定実験やin vitroでの培養細胞やマウスに対する腫瘍増殖抑制効果検証実験を行い、がんに対して有効な薬剤のスクリーニングを行うとともに、結果から推測される作用機序について考察を行い、SDTの効果に関する科学的な説明を試みる。
抗がん剤を用いたSDT研究の難しさは、超音波単体による抗腫瘍効果と抗がん剤単体による抗腫瘍効果が混在してしまうことである。本年度は、集束超音波単独の治療効果を定量化することを目的に、集束超音波ビームの厳密な測定が可能な計測装置の開発を行った。脱気水中にハイドロホンを設置し、繰り返し位置決め精度±0.005mmで稼働するXYZステージを備えた超音波ビーム測定装置を開発した。今後は本装置を用いて集束超音波の焦点範囲、ピーク音圧、サイドローブの大きさと位置、ビーム走査性能を厳密に測定しする。集束超音波トランスデューサはシングルチャンネルおよびマルチチャンネルのタイプを準備しして実施する予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナの影響による部品不足により、XYZステージの供給が遅れたため、予算を2021年度に繰り越して開発を行った。プロジェクト全体に対する影響はない。

Strategy for Future Research Activity

2021年度はHIFUトランスデューサを開発し、2020年度に開発したビーム測定装置で厳密な性能評価を行い、HIFU単独における抗腫瘍効果を明らかにする。