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2021 Fiscal Year Research-status Report

Development of innovative lymphatic drug delivery system for distant metastasis treatment

Research Project

Project/Area Number 21K18319
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

小玉 哲也  東北大学, 医工学研究科, 教授 (40271986)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) SUKHBAATAR ARIUNBUYAN  東北大学, 医工学研究科, 特任助教 (20867147)
森 士朗  東北大学, 大学病院, 講師 (80230069)
Project Period (FY) 2021-07-09 – 2024-03-31
Keywordsリンパ節 / 転移 / AI / 診断 / 治療
Outline of Annual Research Achievements

本年度は革新的なリンパ行性薬剤送達法の開発を目的に, 以下の課題に取り組んだ.
(1)転移リンパ節の病理像に対するAI診断の開発
転移リンパ節をパラフィン切片にして, ヘマトキシリン・エオジン(HE)で染色されたスライドを作製した. つぎに, このスライドをバーチャルスライドに取り込み, 腫瘍領域のマーキングをおこなった. Pythonソースコードをもとに,特徴解析およびAI-Histologyの開発をおこなった.
(2)リンパ行性薬物送達法併用放射線治療
MXH10/Mo/lprリンパ節腫脹マウスの腸骨下リンパ節に腫瘍細胞を移植し, このリンパ節に対するリンパ行性薬物送達法併用全身放射線治療をおこなった. 腫瘍移植の過程で肺に転移巣が形成される. 線量としてSingleL-TBI (0.2 Gy × 1), Single M-TBI (1.0 Gy ×1), Fractionated M-TBI (1.0 Gy × 2)の3群を考えた. まず, 線量が1Gy以上の全身放射線照射 (Single L-TBI群およびFractionated M-TBI群)では肺転移を抑制できることができた. Fractionated M-TBI群ではSiLNにおいても腫瘍増殖が遅延した. 全身放射線照射によるSiLN, PALNおよび肺における治療効果はFractionated M-TBI > Single M-TBI > Single L-TBIの順であることが明らかとなった.つぎに抗がん剤としてシスプラチンを使用してLDDSとsingle M-TBI (1.0 Gy ×1)との併用実験を実施した. Single M-TBI + LDDSの併用療法は, LDDS単独と比較して, PALNにおける腫瘍の増殖を著しく遅延させた. Single M-TBI + LDDSの併用療法では肺における腫瘍増殖が認められず, 肺転移を抑制できることが明らかになった

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

交付申請書の通り

Strategy for Future Research Activity

(1) 転移リンパ節の病理像に対するAI診断の開発
ひとつのリンパ節の最大割面を切り出し, HE染色後,リンパ節、腫瘍部位,リンパ節洞, 腫瘍細胞などに区分したデータセットをつくる. 特に腫瘍細胞が浸潤したリンパ洞に着目し, Pythonソースコードの開発を進める.
(2) リンパ行性薬物送達法併用放射線治療
購入したX線装置を使用し, 転移リンパ節に局所的にX線を照射し, LDDSとの併用療法に関する治療効果実験をおこなう.

Causes of Carryover

次年度使用額は,今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である.令和4年度請求額とあわせ,令和4年度の研究遂行に使用する予定である.

  • Research Products

    (12 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (8 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Intranodal delivery of modified docetaxel: Innovative therapeutic method to inhibit tumor cell growth in lymph nodes2022

    • Author(s)
      Sukhbaatar Ariunbuyan、Mori Shiro、Kodama Tetsuya
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 113 Pages: 1125~1139

    • DOI

      10.1111/cas.15283

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Perfusion defects in non-enlarged metastatic lymph nodes using vessel wall.2022

    • Author(s)
      Sakamoto M, Kojima I, Iikubo M, Ito K, Aoki T, Mori S, Ogawa T, Katori Y, Murata T, Ito D, Kodama T.
    • Journal Title

      Clin Exp Metastasis

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1007/s10585-022-10147-w

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Characterizing perfusion defects in metastatic lymph nodes at an early stage using high-frequency ultrasound and micro-CT imaging.2021

    • Author(s)
      T. Yamaki, A. Sukhbaatar, R. Radhika, R. Kikuchi, M. Sakamoto, S. Mori, T. Kodama.
    • Journal Title

      Clin Exp Metastasis. 2021

      Volume: 38 Pages: 539-549

    • DOI

      10.1007/s10585-021-10127-6

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Optimization of drug physicochemical parameters for enhanced anti-tumor response using LDDS2021

    • Author(s)
      Mishra R, Ariunbuyan S, Sakamoto M, Mori S, Kodama T.
    • Organizer
      The 11th Asian-Pacific Conference on Biomechanics (AP Biomech 2021), Dec 2-5, 2021
  • [Presentation] Can radiation therapy for total body including tumor-bearing lymph nodes control metastasis?2021

    • Author(s)
      Sora S, Ariunbuyan S, Mori S, Kodama T.
    • Organizer
      The 11th Asian-Pacific Conference on Biomechanics (AP Biomech 2021)
  • [Presentation] Evaluation of Lymphatic Delivery Capacity of ICG Liposomes after X-Ray Irradiation.2021

    • Author(s)
      Kuriu S, Sora S, Ariunbuyan S, Mishra R, Sakamoto M, Mori S, Kodama T
    • Organizer
      The 11th Asian-Pacific Conference on Biomechanics (AP Biomech 2021), Dec 2-5, 2021
  • [Presentation] Effect of total body irradiation for metastatic lymph node anf lung metastasis in early stage.2021

    • Author(s)
      Shouta Sora, Shizuki Kuriu, Radhika Mishra, Ariunbuyan Sukhbaatar, Maya Sakamoto, Shiro Mori, Tetsuya Kodama.
    • Organizer
      International Conference on Cancer Detection and Radiology Research 2021, October 7-8, 2021
  • [Presentation] Possibility of total body irradiations for lymph node metastasis and lung metastasis.2021

    • Author(s)
      Shouta Sora, Radhika Mishra, Ariunbuyan Sukhbaatar, Maya Sakamoto, Shiro Mori, Tetsuya Kodama.
    • Organizer
      AACR-NCI-EORTC Virtual International Conference on Molecular Targets and Cancer Therapeutics, October 7 - 10, 2021
  • [Presentation] Lymph node metastasis targeted intranodal delivery of docetaxel improves treatment outcome2021

    • Author(s)
      Ariunbuyan Sukhbaatar, Shouta Sora, Shiro Mori, Tetsuya Kodama.
    • Organizer
      AACR-NCI-EORTC Virtual International Conference on Molecular Targets and Cancer Therapeutics, October 7 - 10, 2021. doi:10.1158/1535-7163.TARG-21-LBA048
  • [Presentation] Importance of drug osmotic pressure and viscosity for efficient drug delivery using the Lymphatic Drug Delivery System.2021

    • Author(s)
      Radhika MISHRA, Ariunbuyan SUKHBAATAR, Shota SORA, Shiro MORI, Maya SAKAMOTO, Tetsuya KODAMA.
    • Organizer
      AACR-NCI-EORTC Virtual International Conference on Molecular Targets and Cancer Therapeutics, October 7 - 10, 2021.
  • [Presentation] Manipulation of drug physicochemical parameters for efficient drug delivery using lymphatic drug delivery system.2021

    • Author(s)
      Mishra R, S Ariunbuyan, Sora S, Sakamoto M, Mori S, Kodama T
    • Organizer
      The 16th International Workshop on Biomaterials in Interface Science, Sep 28, 2021
  • [Remarks] 小玉研究室

    • URL

      https://web.tohoku.ac.jp/kodama/achievement/

URL: 

Published: 2022-12-28  

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