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2012 Fiscal Year Annual Research Report

準単色LCS-X線と標的指向性DDSを組み合わせた相乗的癌治療効果に関する研究

Research Project

Project/Area Number 22360040
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

小池 正記  独立行政法人産業技術総合研究所, 計測フロンティア研究部門, 研究グループ長 (00356958)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 三浦 永祐  独立行政法人産業技術総合研究所, エネルギー技術研究部門, 主任研究員 (10358070)
鶴嶋 英夫  筑波大学, 医学医療系, 准教授 (50315470)
黒田 隆之助  独立行政法人産業技術総合研究所, 計測フロンティア研究部門, 主任研究員 (70350428)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords標的指向性DDS / レーザーコンプトン散乱X線源 / 相乗的癌治療効果 / マルチパルス電子ビーム / 金コロイド
Research Abstract

本研究は、将来の低侵襲の新たな癌治療システムの構築を目指し、薬剤とX線の相乗効果を利用した癌治療法の開発を行うことを目的としている。そのため、X線源として、高繰り返しの再生増幅器型レーザー共振器とマルチパルス電子ビームを用いた、マルチパルス・レーザーコンプトン散乱による準単色X線源を開発した。さらには治療用の薬剤運搬のため、金コロイドや白金抗癌剤(シスプラチン)などの重金属を内包し、癌細胞に集積させる標的指向性(アクティブターゲティング)Drug Delivery System (AT-DDS)を開発した。このAT-DDS薬剤とX線照射による治療効果の検証として、細胞培養液中に金ナノ粒子を付加して低エネルギーX線を照射したところ、活性酸素の産出量が約2-3割増加することがわかった。また、悪性脳腫瘍細胞(U251)に金ナノ粒子(粒径8nm)を細胞培養液にそれぞれの濃度で添加して低エネルギーX線を照射してcolony forming assayを施行した結果、照射線量8Gy,添加金ナノ粒子30mg/mL(培養液中濃度)以上でコントロールに比して有意な細胞増殖抑制効果が観られることがわかった。最終的に両者の成果を融合させ、AT-DDS薬剤と単色X線ピンポイント集光照射による計算機シミュレーションを実施することで、薬剤とX線の相乗効果実証の目処を立てることができた。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Spinal dural rteriovenous fistula with lipomyelodysplasia. –Case report-2013

    • Author(s)
      Sato M
    • Journal Title

      Neurol Med Chir (Tokyo)

      Volume: 53(2) Pages: 107-109

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Calcium phosphate composite layers for surface-mediated gene transfer2012

    • Author(s)
      Oyane A, Wang X, Sogo Y, Ito A, Tsurushima H
    • Journal Title

      Acta Biomaterialia

      Volume: 8(6) Pages: 2034-2046

    • DOI

      DOI:10.1016/j.actbio.2012.02.003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] レーザーコンプトン散乱準単色X線の医療イメージング応用2012

    • Author(s)
      黒田 隆之助
    • Journal Title

      レーザー研究

      Volume: 40巻11号 Pages: 858-862

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fabrication of DNA-antibody-apatite composite layers for cell-targeted gene2012

    • Author(s)
      Yazaki Y
    • Journal Title

      Sci Technol Adv Mater

      Volume: 13 Pages: 064204-1-8

    • DOI

      10.1088/1468-6996/13/6/064204

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cilostszol suppression of arterial intimal hyperplasia is associated with decreased expression of sialyl Lewis X homing receptors on mononuclear cells and E-selectin in endothelial cells2012

    • Author(s)
      Takigawa T
    • Journal Title

      J Vascular Surgery

      Volume: 55(2) Pages: 506-516

    • DOI

      10.1016/j.jvs.2011.07.087

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of Multi-collision Laser Compton ScatteringX-ray Source on the Basis of Compact S-band Electron Linac2012

    • Author(s)
      黒田 隆之助
    • Journal Title

      Proceedings of IPAC12

      Volume: 1 Pages: 4139-4141

  • [Journal Article] 脳梗塞、神経・筋疾患の病態と診断・治療(I)2012

    • Author(s)
      松村明
    • Journal Title

      医学と薬学

      Volume: 68巻1号 Pages: 11-16

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 超短パルス電子ビーム施設におけるテラヘルツ・準単色X線源の開発と利用研究の紹介

    • Author(s)
      黒田 隆之助
    • Organizer
      CEREBA技術交流セミナー
    • Place of Presentation
      つくば
    • Invited
  • [Presentation] 国内外におけるレーザーコンプトン散乱X線源と利用について

    • Author(s)
      黒田 隆之助
    • Organizer
      X線コンソーシアム
    • Place of Presentation
      つくば
    • Invited
  • [Presentation] Applications of Short-pulse electron linac at AIST

    • Author(s)
      黒田 隆之助
    • Organizer
      AFAD-2013
    • Place of Presentation
      ノボシビルスク(ロシア)
    • Invited
  • [Presentation] Development of quantum radiation sources using S-band compact electron linac at AIST

    • Author(s)
      黒田 隆之助
    • Organizer
      Asian Core Workshop 2013
    • Place of Presentation
      デジョン(韓国)
    • Invited
  • [Presentation] Research on ICS at AIST including THz and gamma-ray applications

    • Author(s)
      黒田 隆之助
    • Organizer
      IITB 加速器セミナー
    • Place of Presentation
      ムンバイ(インド)
  • [Presentation] 産総研Sバンド小型リニアック施設における各種光源開発と利用研究

    • Author(s)
      黒田 隆之助
    • Organizer
      ビーム物理研究会若手の会
    • Place of Presentation
      広島大学
  • [Presentation] レーザー加速準単色電子線によるレーザーコンプトン散乱X線発生

    • Author(s)
      三浦 永祐
    • Organizer
      2012年秋季第73回 応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      松山大学(愛媛県松山市)
  • [Presentation] X-ray pulse generation via laser Compton Scattering using quasi-monoenergetic electron beamdriven by laser acceleration

    • Author(s)
      三浦 永祐
    • Organizer
      54th Annual Meeting of the Division of Plasma Physics,American Physical Society
    • Place of Presentation
      Rhode Island Convention Center(米国ロードアイランド州プロビデンス)

URL: 

Published: 2014-07-24  

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