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放射線治療におけるがん免疫の関与の解明と光免疫療法への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20J12988
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分47020:薬系分析および物理化学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

中島 孝平  北海道大学, 生命科学院, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2022-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2021年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2021年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードがん免疫 / 放射線治療 / 光免疫療法
研究開始時の研究の概要

がん治療においてがん細胞を根絶させるのは容易ではなく残存したがん細胞は再増殖する。例えば内照射治療では、腫瘍内の細胞に広く障害を与えられる飛程が長いβ線が、がんの根絶に適していると考えられてきた。しかし、がん免疫の観点を踏まえると、飛程が短いα線は周囲のがん細胞に与える障害は小さいものの、免疫細胞を温存できる可能性がある。
そこで本研究では、各種放射線治療ががん免疫に与える影響と治療効果の違いを解明する。また、申請者は新たながん治療法である光免疫療法の研究に携わってきた。光免疫療法は免疫を活性化できる治療法であるため、がん免疫と放射線治療を効果的に利用し、その治療可能性を広げることを目指す。

研究実績の概要

[1. PITの細胞傷害メカニズムの解明] これまでに、光免疫療法(Photoimmunotherapy; PIT)はがん細胞の細胞膜を物理的に傷害することで免疫原性細胞死(Immunogenic cell death; ICD)を誘発することを明らかにした。ただし、PIT薬剤は抗体複合体であるため、受容体に結合した後は細胞内へ徐々に内在化されるが、内在化した薬剤が細胞傷害性を示すかは明らかとなっていなかった。そこで、各種放射線治療と併用する前にまず、PITの細胞傷害メカニズムのさらなる解明に取り組んだ。その結果、内在化したTra-IR700も照射量が大きい場合には細胞傷害性を示すが、PITでは主に細胞膜に結合しているTra-IR700が作用しており、どちらもICDを誘発することが示された。
[2. X線外照射とPIT併用時の治療効果および免疫の活性化の検討] がん免疫の観点から両治療法の併用が盛んに行われつつある。しかし、腫瘍にX線が照射されることで放射線感受性が高い免疫細胞が損傷を受ける可能性が指摘されている。そこで、がん免疫に各種放射線治療が与える影響の解明を目指し、放射線外照射に関する検討を行った。その結果、放射線外照射とPITを組み合わせることによって、局所ではそれぞれの単独治療よりも治療効果が高いことがわかった。しかし、今回の実験系では、腫瘍抑制性の免疫細胞すべてが増加したわけではなく、また、免疫の活性化による治療効果も現れなかった。今後は免疫チェックポイント阻害剤の投与によって腫瘍内の免疫抑制性環境を変化させたモデルを用いることで、放射線治療とがん免疫の関連の解析をさらに進める予定である。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Near‐infrared photoimmunotherapy (NIR‐PIT) on cholangiocarcinoma using a novel catheter device with light emitting diodes2021

    • 著者名/発表者名
      Hirata Hajime、Kuwatani Masaki、Nakajima Kohei、Kodama Yuki、Yoshikawa Yasuo、Ogawa Mikako、Sakamoto Naoya
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 112 号: 2 ページ: 828-838

    • DOI

      10.1111/cas.14780

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phototoxicity in near-infrared photoimmunotherapy is influenced by the subcellular localization of antibody-IR7002020

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Kohei、Ogawa Mikako
    • 雑誌名

      Photodiagnosis and Photodynamic Therapy

      巻: 31 ページ: 101926-101926

    • DOI

      10.1016/j.pdpdt.2020.101926

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 光免疫療法における分子イメージングの利用2021

    • 著者名/発表者名
      中島 孝平, 高倉 栄男, 小川 美香子
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Influence of the subcellular localization of antibody-IR700 on photoinduced toxicity in near-infrared photoimmunotherapy2020

    • 著者名/発表者名
      中島 孝平, 小川 美香子
    • 学会等名
      第79回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Elucidation of the mechanism in photoimmunotherapy with RGD peptides targeting integrin alpha v beta 32020

    • 著者名/発表者名
      寺田 一貴, 中島 孝平, 高倉 栄男, 小川 美香子
    • 学会等名
      第79回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Photoimmunotherapy for cholangiocarcinoma using the novel catheter device with light emitting diodes in vivo2020

    • 著者名/発表者名
      平田 甫, 桑谷 将城, 中島 孝平, 小川 美香子, 坂本 直哉
    • 学会等名
      第79回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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