チェレンコフ光を利用した癌治療への挑戦

• 研究課題/領域番号: 16K15568
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 放射線科学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 小川 美香子 北海道大学, 薬学研究院, 教授 (20344351)
• 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: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: Cerenkov / PET / 光治療 / Cerenkov luminescence / 放射線 / チェレンコフ光 / がん治療 / 癌

研究成果の概要

本研究では、癌に集積したPETプローブのチェレンコフ光を利用し、Cerenkov luminescence resonance energy transfer (CRET)現象による光反応性薬剤の励起を行うことで、深部癌の治療、さらには発見が困難である微小癌の治療を目指した。
チェレンコフ光にて励起可能なIR700分子のSoret吸収帯の励起により、近赤外領域であるQ帯の励起と同じように細胞死が起こることは確認した。しかし、18F標識抗体や抗体フラグメントを用いても細胞死は見られなかった。そこで、X線での励起・電離を利用することを試みたところ、光反応性化合物の活性化が認められた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

PETやMRIなど他の分子イメージング法に比べ、蛍光イメージングは生体透過性が低いという欠点がある。本研究ではこの克服を試みた。今回、CRETによる治療までには至らなかったが、Cerenkov光により化合物が励起できることを示すことができた。18Fを用いたためβ線のエネルギーや半減期が十分でなかった可能性が高い。今後68Gaを用いて検討を進めることでCRETによる治療が達成されると考える。

研究成果

• [雑誌論文] <i>In Vivo</i> Molecular Imaging for Biomedical Analysis and Therapies (2018)
  • 著者名/発表者名: Ogawa M, Takakura H.
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 34 号: 3 ページ: 273-281
  • DOI: 10.2116/analsci.34.273
  • NAID: 130006470853
  • ISSN: 0910-6340, 1348-2246
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immunogenic cancer cell death selectively induced by near infrared photoimmunotherapy initiates host tumor immunity. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ogawa M, Tomita Y, Nakamura Y, Lee MJ, Lee S, Tomita S, Nagaya T, Sato K, Yamauchi T, Iwai H, Kumar A, Haystead T, Shroff H, Choyke PL, Trepel JB, Kobayashi H.
  • 雑誌名: Oncotarget. 巻: 8 号: 6 ページ: 10425-10436
  • DOI: 10.18632/oncotarget.14425
  • NAID: 120006220059
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] In vivo molecular imaging with fluorescence and Cerenkov luminescence (2016)
  • 著者名/発表者名: Mikako Ogawa
  • 学会等名: XVII International Symposium on Luminescence Spectrometry
  • 発表場所: 台北（台湾）
  • 国際学会 / 招待講演