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高付加価値放射線治療を実現する金ナノ粒子増感剤の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K10413
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 放射線科学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

三澤 雅樹  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (60358083)

研究分担者 布施 拓  茨城県立医療大学, 保健医療学部, 助教 (10712648)
松本 孔貴  筑波大学, 医学医療系, 助教 (70510395)
研究協力者 大西 健  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード増感剤 / 放射線治療 / 金ナノ粒子 / 活性酸素 / DDS / 抗体 / リポソーム / 放射線治療物理学
研究成果の概要

5-26nmの金ナノ粒子を腫瘍細胞内に取り込ませた後、放射線照射して溶媒中の酸素励起によって活性酸素を発生させる放射線増感剤を開発した。抗EGFR抗体接合リポソームにPEG修飾金ナノ粒子を内包させた複合体を調整し、HeLa、B16等のがん細胞株等に投与し、細胞集積性を確認した。放射線照射後、細胞生存率測定と核損傷および脂質過酸化の評価を行った。26nm金ナノ粒子複合体から対照群の数倍の活性酸素発生を認めるとともに、金ナノ粒子の細胞質内拡散と一部の核内移行を確認した。10MVの治療用X線照射下で、過酸化脂質とDNAのAPsite形成を認めたことから、金ナノ粒子の放射線増感が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでの放射線治療増感剤には標的指向性はなく、重篤な副作用が懸念されるため、臨床応用されたものはない。本研究の金ナノ粒子複合体は、腫瘍細胞の内外で標的指向性を持ち、X線照射されたときのみ活性酸素を発生して増感効果を発現するので、副作用を軽減できる特徴がある。また、本増感剤は細胞レベルで集積するので、腫瘍部の正確な感受性制御ができるため、正常組織の温存と、取り残しを回避して再発を防ぐ効果的な治療につながる。また、遊走浸潤に関わるインテグリンや低酸素誘導因子を標的とすることで、転移防止につながる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Differential interference contrast microscopy for cells using hard x-ray holography2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuda K.、Lopez J. C. A.、Rehman S.、Misawa M.、Suzuki Y.、Takeuchi A.、Yasumoto M.、Hibino K.、Roy M.、Hanayama R.、Ishii K.
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 57 号: 17 ページ: 4795-4795

    • DOI

      10.1364/ao.57.004795

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Wavelet processing and digital interferometric contrast to improve reconstructions from X-ray Gabor holograms2018

    • 著者名/発表者名
      Aguilar Juan C.、Misawa Masaki、Matsuda Kiyofumi、Suzuki Yoshio、Takeuchi Akihisa、Yasumoto Masato
    • 雑誌名

      Journal of Synchrotron Radiation

      巻: 25 号: 3 ページ: 808-817

    • DOI

      10.1107/s1600577518004447

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 金ナノ粒子放射線増感剤の開発とB16マウスメラノーマに対する効果検証2019

    • 著者名/発表者名
      三澤 雅樹、新田 尚隆、清水 森人、松本孔貴、長澤 慎介、布施 拓
    • 学会等名
      つく ば医工連携フォーラム2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 金ナノ粒子放射線増感剤のB16メラノーマ担がんマウスにおける増感効果2019

    • 著者名/発表者名
      三澤 雅樹、新田 尚隆、清水 森人、松本孔貴、布施 拓、大西 健、長澤 慎介
    • 学会等名
      第21回 菅原・大西記念 癌治療増感シンポジウム 抄録集
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] LAT1発現増強によるBNCTにおける中性子線増感2019

    • 著者名/発表者名
      大西 健、三澤 雅樹、鹿野直人、松本信弘,
    • 学会等名
      第21回 菅原・大西記念 癌治療増感シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 分子標的型陽子線治療増感剤の胆がんマウスにおける治療効果検証2018

    • 著者名/発表者名
      松本孔貴、三澤 雅樹
    • 学会等名
      第3回TIA-TLSKライフイノベーションワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 金ナノ粒子放射線増感剤の細胞取込みと活性酸素発生2018

    • 著者名/発表者名
      三澤雅樹、大森拓也、清水 森人、佐藤昌憲、松本孔貴、布施拓
    • 学会等名
      つくば医工連携フォーラム2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 金ナノ粒子複合体の放射線増感効果と細胞取り込み2018

    • 著者名/発表者名
      三澤雅樹、大森拓也、佐藤昌憲、清水 森人、高橋 淳子、松本孔貴、布施拓
    • 学会等名
      第20回 菅原・大西記念 癌治療増感シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Liposomal Transfection of Amino Acid Transporter LAT1 for Enhanced Uptake of BPA2018

    • 著者名/発表者名
      M.Misawa, K.Ohnishi, N.Shikano, H.Fuse, Y.Matsumoto, T.Okada
    • 学会等名
      The 8th Annual Meeting of the International Society of Radiation Neurobiology (ISRN2018)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MV-X線照射下の金ナノ粒子触媒作用と細胞応答2017

    • 著者名/発表者名
      三澤雅樹、早野将史、清水森人、佐藤昌憲、松本孔貴
    • 学会等名
      第19回癌治療増感研究シンポジウム
    • 発表場所
      (奈良県文化会館)奈良県
    • 年月日
      2017-02-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 抗体リポソームによる金ナノ粒子放射線増感剤の細胞取込み2017

    • 著者名/発表者名
      三澤雅樹、大森拓也、清水森人、佐藤昌憲、松本孔貴
    • 学会等名
      第33回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Oxidative Stress Induced by Internalized AuNPs in Tumor Cells under X-ray Irradiation2017

    • 著者名/発表者名
      Misawa, Y.Matsumoto, T.Okada, K.Hasegawa
    • 学会等名
      The 33rd International Symposium of Radiation Biology Center
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 抗体リポソームによる選択的BPA取込み増強のためのアミノ酸トランスポーターLAT1遺伝子導入技術の開発2017

    • 著者名/発表者名
      三澤雅樹、大西健、坂本裕貴、鹿野直人、松本孔貴、岡田朋子
    • 学会等名
      第14回日本中性子捕捉療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 放射線増感を示す金ナノ粒子の合成と細胞取り込み2017

    • 著者名/発表者名
      三澤雅樹、早野将史、大森拓也、佐藤昌憲、清水森人
    • 学会等名
      つくば医工連携フォーラム2017
    • 発表場所
      (物質材料研究機構)茨城県
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 金ナノ粒子複合体の細胞取り込みと放射線治療増感2017

    • 著者名/発表者名
      三澤雅樹、早野将史、大森拓也、佐藤昌憲、清水森人、高橋淳子
    • 学会等名
      第16回 産総研・産技連LS-BT合同研究発表会
    • 発表場所
      (産業技術総合研究所)茨城県
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 放射線治療の治療効果を高める標的指向型増感剤の開発2017

    • 著者名/発表者名
      鎮西清行、三澤雅樹、清水森人、高橋淳子
    • 学会等名
      H28産総研 技術シーズ発表会
    • 発表場所
      (ホテルアソシア静岡)静岡県
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Cellular Uptake of Gold Nanoparticles for Radiosensitizion in MV- X-ray Radiotherapy2016

    • 著者名/発表者名
      M. Misawa, M. Hayano, T. Ohmori, M. Sato, M. Shimizu, J. Takahashi
    • 学会等名
      10th International Symposium on Nanomedicine
    • 発表場所
      (産業技術総合研究所)茨城県
    • 年月日
      2016-11-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A feasibility study of gold nanoparticle radiosensitizer under clinical X-ray irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      早野将史、三 澤雅樹、清水森人、佐藤昌憲
    • 学会等名
      19th International Society of Radiographers and Radiological Technologists, World Congress(19th ISRRT)
    • 発表場所
      (COEX)韓国
    • 年月日
      2016-10-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] X線照射による金ナノ粒子の増感作用と細胞ストレス応答2016

    • 著者名/発表者名
      三澤雅樹、早野将史、清水森人、佐藤昌憲、松本孔貴、高橋 淳子
    • 学会等名
      第32回日本DDS学会学術集会
    • 発表場所
      (静岡県コンベンションアーツセンター)静岡県
    • 年月日
      2016-06-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] 注射針穿刺補助器具2018

    • 発明者名
      三澤雅樹
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] X線微分干渉顕微鏡及び像形成方法2018

    • 発明者名
      松田浄史、三澤雅樹、安本正人
    • 権利者名
      松田浄史、三澤雅樹、安本正人
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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