高密度集束超音波を応用した肝・胆道悪性腫瘍に対する超低侵襲治療法の開発

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K15562
• Research Institution: International University of Health and Welfare
• Principal Investigator: 皆川 卓也 国際医療福祉大学, 国際医療福祉大学成田病院, 助教 (90626714)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 肝細胞癌 / 胆道癌 / 高密度集束超音波 / フリーラジカル

Outline of Annual Research Achievements

申請者らは、超音波照射により励起された二酸化チタン粒子がフリーラジカルを発生する現象、「二酸化チタン・超音波触媒法」を応用して、肝・胆道悪性腫瘍に対する新規治療法の開発に取り組んできた。先行研究により、マウスを用いたチタン合金性ステント閉塞擬似モデルに超音波照射を行うことで、ステント内腫瘍閉塞の抑制効果を見出している。すなわち、二酸化チタン・超音波触媒法は肝・胆道悪性腫瘍に対しても抗腫瘍効果を示す可能性が示唆された。

次に、強力な細胞障害作用を有する高密度集束超音波（HIFU）は、切除不能膵癌に対する治療効果をもつことが報告されている。高強度の超音波を照射することで大量のフリーラジカルが発生するならば、より強大な抗腫瘍効果を示す可能性がある。

以上より、本研究では二酸化チタン粒子またはチタン合金製ステントに超音波エネルギーの大きなHIFUを照射することで発生するフリーラジカルを介した、新規の超低侵襲抗腫瘍療法の開発を目指している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

基礎実験および動物実験を開始するにあたり、新設大学のため研究室の環境整備に想定以上の時間を要している。ハード面およびソフト面の整備を可能な範囲内で行なっている。基礎実験として、二酸化チタンナノ粒子およびチタン合金製ステントに照射する超音波の周波数および強度に関する至適条件の検討を、蛍光イメージング技術を用いて開始している。

Strategy for Future Research Activity

超音波の周波数および強度に関する至適条件の決定後に、ヒト肝細胞癌細胞株を用いたチタン合金へのHIFU照射による抗腫瘍効果の検証を行う。さらに大動物としてのブタを用いた肝細胞癌肝動脈化学塞栓療法モデルおよび胆道癌胆管狭窄モデルの作成を行う。実臨床への具体的な応用策として、熟練した放射線科医と共に、ブタ肝細胞癌モデルを用いた肝動脈化学塞栓療法へのHIFU照射上乗せ効果の検証に加えて、同様に、ブタ胆道癌胆管狭窄モデルを用いてHIFU照射によるステント内腫瘍閉塞制御効果の検証も行う。実臨床に近い大動物モデルへのHIFU照射による二酸化チタン・超音波触媒法の抗腫瘍効果の検証を行うことで、実用化への準備段階を進めていきたい。

Causes of Carryover

研究設備体制構築が遅れており、物品購入が予定通りに進まなかったため、初年度の経費に余剰が発生した。そのため、次年度には２年間で予定していた研究計画を遂行するような経費使用を計画する。