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2014 Fiscal Year Annual Research Report

超早期リンパ節転移診断・治療システムの開発

Research Project

Project/Area Number 26242051
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) 宮澤 正顯  近畿大学, 医学部, 教授 (60167757)
高瀬 圭  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60361094)
森 士朗  東北大学, 大学病院, 講師 (80230069)
青木 孝文  東北大学, 情報科学研究科, 教授 (80241529)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsがん / リンパ / 転移 / ナノ・マイクロバブル / 薬剤送達法
Outline of Annual Research Achievements

【研究目的】ヒトのリンパ節の大きさ(短径10mm)までリンパ節が自然に腫脹するリンパ節腫脹マウスMXH10/Mo-lpr/lprを使用して, 微小転移期にある短径10mm以下の転移リンパ節を対象に, (1) 超音波/CT高感度診断システムと(2) ナノ・マイクロバブルと超音波を用いたリンパ行性薬剤送達法を開発し, 超早期リンパ節転移診断・治療システムに展開することを目的とする.
【研究成果】(1) 超音波/CT高感度診断システムの開発において, マウスの尻尾をマイクロX線CT像で解析し, これを正解データとして時間・空間解析法に基づいた高感度な造影超音波画像解析アルゴリズムを作成した.
(2) ナノ・マイクロバブルと超音波を用いたリンパ行性薬剤送達法の開発において, ナノ・マイクロバブルと蛍光分子からなる溶液を上流側リンパ節に注射し, リンパ管を介して下流側リンパ節に送達させ、下流側リンパ節に超音波を照射することで下流側リンパ節の内部の血球細胞に蛍光分子を導入することに成功した.
【意義、重要性】以下の点において本成果の意義・重要性があった.
(1) 時間・空間解析法を基本とした超音波解析手法を開発したことで, 従来のフレーム間の差分に基づく解析手法よりも高精度な血管描出が可能になった. (2) 転移リンパ節の治療において従来化学療法が使用されてきたが, 転移リンパ節への選択制が低く,全身の副作用の惹起が指摘されてきた. 本成果は転移リンパ節への選択的で高濃度の薬剤送達をおこなうことで転移リンパ節の治療法の開発の可能性のみならず、将来のがん免疫療法の開発の可能性を示唆するものである.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究では, ヒトのリンパ節の大きさ(短径10mm)までリンパ節が自然に腫脹するリンパ節腫脹マウスを使用して, 微小転移期にある短径10mm以下の転移リンパ節を対象に, 超音波/CT高感度診断システムとナノ・マイクロバブルと超音波を用いたリンパ行性薬剤送達法を開発し, 超早期リンパ節転移診断・治療システムに展開することを目的としている.
本年度は以下の成果を得た.
1)超音波/CT高感度診断システムの開発に成功した. 精度評価により従来の造影超音波手法よりも高感度な診断システムが達成されたことが示された.
2)リンパ行性薬剤送達法の開発をおこない, 外来分子の選択的な薬剤送達を実現した.

Strategy for Future Research Activity

実験計画に則り, 研究活動を実施する.

  • Research Products

    (23 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (17 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Activation of latent metastases in the lung after resection of a metastatic lymph node in a lymph node metastasis mouse model2015

    • Author(s)
      Shao L, Ouchi T, Sakamoto M, Mori S, Kodama T
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2015.03.066

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Delivery of Molecules to the Lymph Node via Lymphatic Vessels Using Ultrasound and Nano/Microbubbles2015

    • Author(s)
      Kato S, Shirai Y, Kanzaki H, Sakamoto M, Mori S, Kodama T
    • Journal Title

      Ultrasound Med Biol

      Volume: 41 Pages: 1411-1421

    • DOI

      10.1016/j.ultrasmedbio.2014.12.014.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Visualization of flow fields in lymphatic vessels and lymph nodes using a mouse model to test a lymphatic drug delivery system2015

    • Author(s)
      Kodama T, Hatakeyama Y, Kato S, Mori S
    • Journal Title

      Biomed Opt Express

      Volume: 6 Pages: 124-134

    • DOI

      10.1364/BOE.6.000124

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Temporal effect of inertial cavitation with and without microbubbles on surface deformation of agarose S gel in the presence of 1-MHz focused ultrasound2015

    • Author(s)
      Tomita Y, Matsuura T, Kodama T
    • Journal Title

      Ultrasonics

      Volume: 55 Pages: 1-5

    • DOI

      10.1016/j.ultras.2014.07.017

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The combination of intralymphatic chemotherapy with ultrasound and nano-/microbubbles is efficient in the treatment of experimental tumors in mouse lymph nodes2014

    • Author(s)
      Sato T, Mori S, Arai Y, Kodama T
    • Journal Title

      Ultrasound Med Biol

      Volume: 40 Pages: 1237-1249

    • DOI

      10.1016/j.ultrasmedbio.2013.12.012

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Lymphatic Adminstration and Soporation Enhanced Antitumor Effects against Tumor-bearing Lymph Node2015

    • Author(s)
      Kato S, Shirai Y, Mori S, Kodama T
    • Organizer
      The Joint Symposium of 9th International Symposium on Medical, Bio- and Nano-Electronics, and 6th International Workshop on Nanostructures & Nanoelectronics
    • Place of Presentation
      東北大学片平キャンパス(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2015-03-02 – 2015-03-04
  • [Presentation] リンパ節切除にともなう肺転移を阻害する薬剤送達法の開発2015

    • Author(s)
      大内友貴,邵楽南,松木大輔,阪本真弥,森士朗,小玉哲也
    • Organizer
      日本機械学会第27回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ:新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2015-01-09 – 2015-01-10
  • [Presentation] ナノ・マイクロバブルと超音波を用いた疑似転移リンパ節への薬剤送達法の開発2015

    • Author(s)
      吉羽正太,加藤茂樹,白井優子,寺川貴樹,森士朗,小玉哲也
    • Organizer
      日本機械学会第27回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ:新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2015-01-09 – 2015-01-10
  • [Presentation] マイクロCTを用いた転移リンパ節内の血管構造解析2015

    • Author(s)
      八巻哲平,柳沢ゆかり,阪本真弥,森士朗,小玉哲也
    • Organizer
      日本機械学会第27回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ:新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2015-01-09 – 2015-01-10
  • [Presentation] リンパ管への薬剤投与とソノポレーションを組み合わせた担がんリンパ節治療2014

    • Author(s)
      加藤茂樹,白井優子,森士朗,小玉哲也
    • Organizer
      JSTU2014/超音波分子診断治療研究会共同セッション
    • Place of Presentation
      仙台情報・産業プラザ(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2014-11-15 – 2014-11-15
  • [Presentation] センチネルリンパ節切除後の二次リンパ節転移を予防する薬剤送達法の開発2014

    • Author(s)
      大内友貴,松木大輔,阪本真弥,森士朗,小玉哲也
    • Organizer
      第73回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [Presentation] 転移リンパ節に対する超音波と微小気泡を利用したリンパ行性薬剤送達法の開発2014

    • Author(s)
      白井優子,佐藤琢磨,阪本真弥,森士朗,小玉哲也
    • Organizer
      第73回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [Presentation] マイクロCTを用いた転移リンパ節内の血管構造解析2014

    • Author(s)
      八巻哲平,柳沢ゆかり,阪本真弥,森士朗,志賀清人,小玉哲也
    • Organizer
      第73回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [Presentation] マイクロCTを用いた転移リンパ節内血管構造解析に関する研究2014

    • Author(s)
      柳沢ゆかり,八巻哲平,志賀清人,阪本真弥,森士朗,小玉哲也
    • Organizer
      第73回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [Presentation] リンパ行性薬剤投与とソノポレーションによる腫瘍リンパ節の治療2014

    • Author(s)
      加藤茂樹,白井優子,森士朗,小玉哲也
    • Organizer
      日本機械学会2014年度年次大会
    • Place of Presentation
      東京電機大学(東京都足立区)
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-10
  • [Presentation] Novel antitumor therapy for tumor bearing lymph node by lymphatic administration and sonoporation2014

    • Author(s)
      Kato S, Shirai Y, Morikawa H, Sakamoto M, Mori S, Kodama T
    • Organizer
      9th International Workshop on Biomaterials in Interface Science
    • Place of Presentation
      宮城蔵王ロイヤルホテル(宮城県蔵王町)
    • Year and Date
      2014-08-26 – 2014-08-27
  • [Presentation] Development of liposomal drug for prevention of enhanced metastasis after sentinel lymph node removal2014

    • Author(s)
      Ouchi T, Shao L, Matsuki D, Mori S, Kodama T
    • Organizer
      9th International Workshop on Biomaterials in Interface Science
    • Place of Presentation
      宮城蔵王ロイヤルホテル(宮城県蔵王町)
    • Year and Date
      2014-08-26 – 2014-08-27
  • [Presentation] センチネルリンパ節切除による転移誘導を予防する薬剤送達法の開発2014

    • Author(s)
      大内友貴,邵楽南,松木大輔,加藤茂樹,森士朗,小玉哲也
    • Organizer
      第30回日本DDS学会学術集会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学薬学部(東京都港区)
    • Year and Date
      2014-07-30 – 2014-07-31
  • [Presentation] 転移リンパ節に対する超音波と微小気泡を利用したリンパ行性薬剤送達法の開発2014

    • Author(s)
      白井優子,加藤茂樹,佐藤琢磨,森士朗,小玉哲也
    • Organizer
      第30回日本DDS学会学術集会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学薬学部(東京都港区)
    • Year and Date
      2014-07-30 – 2014-07-31
  • [Presentation] マイクロCTを用いた転移リンパ節内血管構造解析に関する研究2014

    • Author(s)
      柳沢ゆかり,野呂和正,伊藤康一,清水良央,森士朗,小玉哲也
    • Organizer
      第30回日本DDS学会学術集会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学薬学部(東京都港区)
    • Year and Date
      2014-07-30 – 2014-07-31
  • [Presentation] リンパ行性薬剤投与とソノポレーションによる腫瘍リンパ節の治療法開発2014

    • Author(s)
      加藤茂樹,白井優子,森士朗, 小玉哲也
    • Organizer
      第53回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2014-06-24 – 2014-06-26
  • [Presentation] Treatment for Tumor-bearing Lymph Node by Lymphatic Administration with a Combination of Nano/Micro Bubbles and Ultrasound2014

    • Author(s)
      Kato S, Shirai I, Mori S, Kodama T
    • Organizer
      Drug Discovery & Therapy World Congress 2014
    • Place of Presentation
      Memorial Convention Center Boston(アメリカ・ボストン)
    • Year and Date
      2014-06-16 – 2014-06-19
  • [Remarks] 小玉研究室

    • URL

      http://www.ecei.tohoku.ac.jp/kodama/achivements/scholarly.html

URL: 

Published: 2016-06-01  

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