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Basic research for clinical application of 5-aminolevulinic acid radiodynamic therapy

Research Project

Project/Area Number 18H02705
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
Research InstitutionWaseda University (2021-2022)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2018-2020)

Principal Investigator

高橋 淳子  早稲田大学, 理工学術院(情報生産システム研究科・センター), 教授(任期付) (80415702)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森 崇  岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (40402218)
岩橋 均  岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (60356540)
長澤 慎介  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80835025)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2018: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
Keywords放射線治療 / 放射線増刊 / 有機化合物 / プロトポルフィリン / 5-アミノレブリン酸 / 放射線力学療法 / 放射線増感剤 / 5-アミノレブリン酸 / 光線力学療法 / 5-アミノレブリン酸 / プロトポルフィリンIX / 活性酸素 / 担癌マウス / 担癌動物 / 光線力学診断 / 増感剤 / がん治療
Outline of Annual Research Achievements

提案者らは、プロトポルフィリンIX(PpIX)がX線との物理化学応答により活性酸素を生成することを見出し、光の替わりにX線を用いる「放射線力学療法」の研究開発に着手した。5-アミノレブリン酸(5-ALA)を蛍光投与すると腫瘍細胞に選択的にPpIXが蓄積することは既に知られており、5-ALAは光線力学診断剤として臨床で用いられている。この為、5-ALAを放射線増感剤として用いる「放射線力学療法」の実現の可能性は高く、かつ既存の放射線療法と比べ、同線量での治癒率の向上、また低線量治療の可能性から臨床応用が期待される。
提案者らは、各種担癌モデルマウスを用いて、5-ALAの事前投与がX線単独処理よりも効率良く遺伝子を損傷し、高い腫瘍増殖抑制効果を示すことを検証してきた。さらに、臨床応用を進めるには、非臨床的に有効性を示すだけでは不十分である。そこで本課題では、5-ALA - PpIX -X線の生体内作用メカニズムを検証し、線量低減効果の定量的な評価を行い、臨床応用の基盤を構築する。前年度は抗腫瘍免疫効果に着目したin vivoメカニズム検証の為に、アブスコパル効果の評価のための担癌マウスモデルとして、マウスの左右に腫瘍を移植し、その片方に照射しもう一方を観察するというモデルを作成した。このマウスに5-ALAを経口投与し放射線照射の効果を確認したところ、照射された腫瘍の増殖の抑制に加え、非照射の腫瘍の増殖がX線単独処理より抑制される傾向がみられるという結果が得られた。そこで、2020年はさらにその応答のメカニズムを検証する為に、担癌モデルマウスに5-ALA経口投与し放射線を照射した後の、脾臓重量変化や白血球の状態等の抗腫瘍免疫に関する検討を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

アブスコパルモデルマウスを用いた検証を行い、また、抗腫瘍免疫の観点で解析を進めている為。

Strategy for Future Research Activity

現時点で解析はすべて完了していなく、引き続き解析を行う。
また、in vivoのみで無く、物理化学応答、細胞応答という基本的なメカニズムに関する解析を行う。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report

Research Products

(14 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Why Concurrent CDDP and Radiotherapy Has Synergistic Antitumor Effects: A Review of In Vitro Experimental and Clinical-Based Studies2021

    • Author(s)
      Nagasawa Shinsuke、Takahashi Junko、Suzuki Gen、Hideya Yamazaki、Yamada Kei
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Pages: 3140-3140

    • DOI

      10.3390/ijms22063140

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 新たな放射線治療法開発の取り組み:放射線力学療法(Radiodynamic Therapy)2021

    • Author(s)
      高橋 淳子
    • Journal Title

      新たな放射線治療法開発の取り組み:放射線力学療法(Radiodynamic Therapy),光アライアンス

      Volume: 32 Pages: 7-11

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] Immunostimulatory Effects of Radiotherapy for Local and Systemic Control of Melanoma: A Review2020

    • Author(s)
      Takahashi Junko、Nagasawa Shinsuke
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 21 Pages: 9324-9324

    • DOI

      10.3390/ijms21239324

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] DNA Strand Break Properties of Protoporphyrin IX by X-ray Irradiation against Melanoma2020

    • Author(s)
      Hasegawa Takema、Takahashi Junko、Nagasawa Shinsuke、Doi Motomichi、Moriyama Akihiro、Iwahashi Hitoshi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 21 Pages: 2302-2302

    • DOI

      10.3390/ijms21072302

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Screening of X-ray responsive substances for the next generation of radiosensitizers2019

    • Author(s)
      Moriyama Akihiro、Hasegawa Takema、Jiang Lei、Iwahashi Hitoshi、Mori Takashi、Takahashi Junko
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1038/s41598-019-54649-2

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Bayesian inference for three-dimensional helical reconstruction using soft-body model.2019

    • Author(s)
      3.M.Ohashi, S.Maeda, C.Sato
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 100 Pages: 5155-5155

    • DOI

      10.3390/ijms20205155

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Relationship between flavonoid structure and reactive oxygen species generation upon ultraviolet and X-ray irradiation2019

    • Author(s)
      Jiang Lei、Yanase Emiko、Mori Takashi、Kurata Kanae、Toyama Michiru、Tsuchiya Ayaka、Yamauchi Kosei、Mitsunaga Tohru、Iwahashi Hitoshi、Takahashi Junko
    • Journal Title

      Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry

      Volume: 384 Pages: 112044-112044

    • DOI

      10.1016/j.jphotochem.2019.112044

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 5-アミノレブリン酸を用いる放射線力学療法(Radiodynamic Therapy)の可能性2020

    • Author(s)
      高橋 淳子
    • Organizer
      第41回 日本レーザー医学会総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 黒色腫脳転移モデルマウスを用いた5-ALA放射線力学療法の検証2020

    • Author(s)
      高橋 淳子, 長澤 慎介
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会第33回学術大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 新たな放射線治療法開発の取り組み “放射線力学療法(Radiodynamic Therapy)2019

    • Author(s)
      高橋 淳子
    • Organizer
      第40回 日本レーザー医学会総会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 放射線治療用増感剤開発のためのX線反応性物質の大規模スクリーニング2019

    • Author(s)
      高橋 淳子、森山章弘、長谷川丈真、森崇、岩橋均、長澤慎介
    • Organizer
      放射線影響学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] リニアックによる5-アミノレブリン酸-放射線力学療法の効果検証2018

    • Author(s)
      高橋 淳子, 森 崇, 岩橋 均
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 5-アミノレブリン酸-放射線力学療法のメカニズムおよび効果検証2018

    • Author(s)
      高橋 淳子, 岩橋 均
    • Organizer
      .放射線影響学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 放射線増感剤2019

    • Inventor(s)
      田中 徹, 高橋淳子, 岩橋 均, 他
    • Industrial Property Rights Holder
      産業技術総合研究所、SBIファーマ株式会社
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2019-046480
    • Filing Date
      2019
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-07-01  

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