Development of photoimmunotherapy that not require external light irradiation

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K19459
• Research Institution: Kansai Medical University
• Principal Investigator: 花岡 宏史 関西医科大学, 医学部, 教授 (50361390)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小川 美香子 北海道大学, 薬学研究院, 教授 (20344351) ; 石岡 典子 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 部長 (30354963)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2024-03-31
• Keywords: 光免疫療法 / チェレンコフ光 / 放射性薬剤 / クリック反応

Outline of Annual Research Achievements

光免疫療法は新たながん治療法として注目されており、臨床において優れた治療効果を示している。しかし光免疫療法においては、がんに対してどのように光を照射するかというのが一つの課題である。一方、放射性薬剤が放出するチェレンコフ光は、光免疫療法の光源として利用可能であると考えられる。そこで本研究では、光免疫療法に用いるのに適した新規放射性薬剤を開発することで、外部からの光照射を必要としないチェレンコフ光による新たな光免疫療法を確立することを計画した。
今年度はチェレンコフ光を利用した光免疫療法の基礎検討として、高エネルギーβ線放出核種であるイットリウム-90(90Y)を用いたチェレンコフ光の検出実験を行った。しかし用いた装置の検出感度が不十分であり、90Yから放出されるチェレンコフ光を検出するには至らなかった。現在、どのように検出を行うか検討中である。
一方、新規放射性薬剤の開発においては、新たな薬剤を設計し、合成に取りかかっている。90Y標識薬剤としては対してクリック反応を起こすテトラジンをリンカーを介してキレート剤に結合した化合物を、76Br標識体としてはBrチロシンを用いることとし、前駆体としてチロシンに対してリンカーを介してテトラジンを結合した化合物を用いる予定である。
またテトラジンとクリック反応するTrans-Cyclooctene（TCO）を結合した抗体とテトラジンを結合した分子が、生体内でクリック反応を起こすことは、マウスを用いた検討により確認することができた。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

新たに設置される研究所において研究を実施する予定であったが、研究所の整備が予定よりも遅延し、研究の開始が当初の計画よりも遅れたため、研究の進捗が遅れている。

Strategy for Future Research Activity

設計した放射性薬剤を合成し、RI標識を試みる。得られた放射性薬剤に関しては、マウスにおける体内動態を検討する。またTCO結合抗体を前投与し、がんに十分集積させた後に放射性薬剤を投与することで、放射性薬剤が、がんに結合している抗体に集積するかどうかを検証する。
またチェレンコフ光の検討として、放射能量の異なるRI溶液をプレートに入れたファントムを発光イメージング装置にて撮像し、チェレンコフ光の強度および波長分布について検証する。続いて各RI溶液に対して光感受性色素「IR700」を添加し、IR700が励起され蛍光が放出されるかを検討する。インビトロにおけるがん細胞殺傷能の検討として、培養細胞に対してIR700結合抗体を加え、抗体を十分量結合させた後、培地にそれぞれのRI溶液を加え、経時的に死細胞の割合を測定し、核種の違いや放射能量の違いが治療効果に与える影響について検討する。

Causes of Carryover

研究が遅れているため、必要な消耗品の購入費に残額が生じた。次年度も消耗品費として使用する予定である。