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Cancer heat immunotherapy using magnetic nanoparticles

Research Project

Project/Area Number 19K22086
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 27:Chemical engineering and related fields
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Ito Akira  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60345915)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords温熱療法 / 免疫療法 / 磁性ナノ粒子 / 免疫チェックポイント阻害剤 / グリチルリチン / CpG / 免疫チェックポイント阻害 / がん治療 / 腫瘍免疫 / ナノメディシン / マグネタイト / メラノーマ / 免疫チェックポイント阻害薬
Outline of Research at the Start

ガン治療において免疫チェックポイント阻害薬と総称される新薬が登場して注目されている。京都大学の本庶教授らは、T細胞の PD-1がガン細胞のPD-L1と結合することでT細胞の細胞障害性を阻害することを見いだした。この免疫チェックポイントを阻害する薬により、T細胞はガン細胞を攻撃することができる。一方、我々は磁性ナノ粒子を交番磁場で発熱させることでガンを加温する温熱療法の開発を行ってきた。磁性ナノ粒子を用いて温熱療法を施すと、抗腫瘍免疫が誘導されることを見いだした。本研究では、磁性ナノテクノロジーで免疫チェックポイント阻害薬の効果を強力に増幅する新規Heat Immunotherapyを創出する。

Outline of Final Research Achievements

Immune checkpoint inhibitors induce cytotoxic T lymphocytes but they can kill a limited number of cancer cells, which is difficult to treat solid tumors. We have been developing hyperthermia that destroys cancer by heat by utilizing the property that magnetic nanoparticles generate heat under an alternating magnetic field. Hyperthermia using magnetic nanoparticles 1) can produce / release a large amount of tumor antigen recognized by the immune system in the body, 2) tumor tissue can be destroyed by hyperthermia, and metastatic cancer can be eliminated by immunity, which enables ideal cancer treatment that strongly complements the weak points of immune checkpoint inhibitors. In this study, we have developed a novel Heat Immunotherapy that strongly amplifies the effects of immune checkpoint inhibitors by using magnetic nanotechnology.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

癌の死亡数は人口の高齢化を主な要因として増加し続けており、強力な治療法が望まれる。近年、「免疫チェックポイント阻害薬」と総称される新薬が登場し、夢の癌治療薬として注目されているが、免疫療法では固形癌を退縮させることは難しいのが現状である。我々が開発した磁性ナノ粒子を用いた癌温熱療法を、免疫チェックポイント阻害剤の投与と組み合わせることでマウスの系で高い治療効果が得られた。さらに、この組み合わせ療法の効果を増強すべく、抗炎症作用が知られるグリチルリチンの投与および免疫抑制細胞を阻害するCpGの投与の組み合わせにより、劇的に治療効果が高まることを見出したことは、学術的・社会的意義が大きい。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results) Remarks (2 results)

  • [Presentation] 磁性ナノ粒子を用いたがん温熱療法における免疫チェックポイント阻害剤の効果2021

    • Author(s)
      鈴木悠太郎、金子真大、西川安美、井藤彰
    • Organizer
      化学工学会第52回秋季大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Hperthermia using functional magnetic nanoparticles2021

    • Author(s)
      Akira Ito
    • Organizer
      第45回日本磁気学会学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 磁性ナノ粒子を用いたハイパーサーミア -基礎研究の新展開2020

    • Author(s)
      井藤 彰、金子 真大
    • Organizer
      日本ハイパーサーミア学会第37回大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 機能性磁性ナノ粒子を用いたハイパーサーミア2019

    • Author(s)
      井藤 彰
    • Organizer
      東海ハイパーサーミア研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 機能性磁性ナノ粒子の開発と医療分野への応用2019

    • Author(s)
      井藤 彰
    • Organizer
      日本生物工学会中部支部例会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Medical Application of Functional Magnetic Nanoparticles2019

    • Author(s)
      Akira Ito
    • Organizer
      International Conference on Materials and Systems for Sustainability 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 研究室HPの研究紹介

    • URL

      https://www.material.nagoya-u.ac.jp/ItoLab/research.html

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 名古屋大学化学システム工学専攻井藤研HP

    • URL

      https://www.material.nagoya-u.ac.jp/ItoLab/research.html

    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-07-04   Modified: 2023-01-30  

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