2022 Fiscal Year Research-status Report
Radioenhancement using ultrasound-stimulated microbubbles and nanoparticles
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21K07643
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
中山 雅央 神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (60582004)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石原 武明 神戸大学, 医学部附属病院, 特命講師 (10546477)
椋本 成俊 神戸大学, 医学部附属病院, 特命助教 (70634278)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | マイクロバブル / 放射線治療 / ナノ粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度はマイクロバブルを併用した際にナノ粒子の放射線増感効果が増強されるかどうかを検証するための細胞実験を中心に実施した。細胞には膵がん細胞株MIAPaCa2およびPANC1の2種類を用い、二酸化チタンベースの金属ナノ粒子とkVエネルギーX線での効果を検証した。コロニーアッセイで評価した結果、三者併用による相加的な効果は見られたものの、いずれの細胞株でもマイクロバブルによる相乗的な放射線増感効果は見られなかった。一方でX線照射せずともマイクロバブルと超音波照射だけで有意に細胞死が生じていることがわかり、さらにそれはマイクロバブル濃度に依存していた。このことから、マイクロバブルの濃度が高い場合、それ自体の毒性が高いために、そこにX線やナノ粒子を上乗せしても相乗効果は見られなかったと考えている。そこで低濃度のマイクロバブルで同様の実験を行ったところ、MIAPaCa2細胞においてマイクロバブルによる有意なX線の増感効果が確認された。しかしながら、低濃度マイクロバブルにおいてもそこにナノ粒子を加えても効果に差は見られなかった。また、PANC1では低濃度マイクロバブルでもその結果は高濃度時と同じ傾向であった。
これらの結果からマイクロバブルに超音波照射することでマイクロバブル濃度に依存して細胞死が起こり、低濃度マイクロバブルの場合、そこに追加のX線照射を行うとその効果が増強される可能性が示唆される。その上でナノ粒子の併用に関しては、マイクロバブル＋超音波照射により細胞死が起こってしまうためにその細胞への取り込み量は増加せず、増強効果は見られなかったと考えている。一方でMIAPaCa2とPANC1細胞で結果に乖離があり、これらの効果には細胞依存性があるかもしれない。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画していなかったマイクロバブルの濃度検討など追加項目も行っているが、それらも含めておおむね本研究の目的に向けて細胞実験を遂行できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在得られている細胞実験の結果の検証に加え、それらの条件での細胞内活性酸素種や細胞膜の評価を行う。ナノ粒子との効果に関しては、ナノ粒子の種類やマイクロバブル濃度、超音波照射パラメータの設定から見直し、細胞死が起こらないレベルで取り込み量を増加させることが可能か検討する。また、得られたデータの国際学会への発表、ならびに論文化を行う。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍の影響で予定していた国際学会等に参加しなかったため、参加費や旅費に相応する分を使用しなかった。次年度ではそのような学会への出席および成果発表ができる見込みであり、本研究全体の使用額として変更は生じない。
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