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超音波併用脳内局所薬剤送達システムの臨床応用に向けた研究

研究課題

研究課題/領域番号 21H03039
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分56010:脳神経外科学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

齋藤 竜太  名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (10400243)

研究分担者 大橋 雄二  東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 特任准教授 (50396462)
金森 政之  東北大学, 医学系研究科, 准教授 (60420022)
冨永 悌二  東北大学, 大学病院, 教授 (00217548)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
キーワード薬剤送達 / 中枢神経系 / 超音波 / 定位脳手術 / 脳内局所広範囲薬剤送達 / 脳腫瘍 / Drug Delivery System
研究開始時の研究の概要

これまで脳実質内局所広範囲に高濃度薬剤送達を可能とする新規薬物送達法Convectionenhanced delivery(CED)を用いた中枢神経系疾患の新規治療法の開発を進め、2018年より小児脳幹部神経膠腫を対象とした化学療法剤局所投与の医師主導治験を開始した。さらに超音波併用薬剤投与技術を確立し、CEDを超える広範囲薬剤投与を可能とした。本技術は、脳内薬剤注入局所での超音波併用を可能とする点で独自の技術であり、複雑な組織構築へも均一な薬剤分布を可能とする可能性がある。特に現在、治療開発を進めている脳腫瘍モデルへの治療効果解析を進め、臨床応用に向けた基盤を構築し、臨床応用へ繋げたい。

研究成果の概要

超音波併用効果の検証:圧電応用デバイスによる超音波を用いた薬剤拡散効果確認実験を実施した。デバイス(PZTの最適周波数にて駆動)の有無による脳を模したゲルにおけるエバンスブルー色素の浸透幅の比較を実施し、デバイス使用時(超音波を併用)に未使用時より色素の浸透が増大する事を確認した。
臨床応用に向けた基盤整備:実臨床使用に向けた周辺機器整備として、超音波併用デバイスを装着固定する方法に関してデバイスと把持棒を含めた長さが定位手術装置での精密誘導上の問題となる可能性などが判明し、改善策が必要となった。固定治具を作成し、臨床応用への機器開発のステップは完了した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

CEDによる薬剤局所投与は、欧米でもまだ承認された治療法とはなっていない。薬剤分布の制限がその理由とされる。脳表からの超音波で薬剤拡散を改善する試みは米国でもなされているものの、東北大学医工学研究科、東北大学金属材料研究所との共同で作成した我々の超音波併用薬剤投与システムは薬剤注入部位に超音波を併用する点で独自かつ創造的なものである。本研究で注入局所に超音波が併用できる利点をしっかり示し、臨床応用につなげることは、様々な分子生物学的進歩を中枢神経疾患に応用する、つまりin vitroをそのまま脳内in vivoに再現する可能性を与える創造的な研究であり、新たな治療可能性をもたらすものである。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Local Delivery of Nimustine Hydrochloride against Brain Tumors: Basic Characterization Study2023

    • 著者名/発表者名
      Shao Xiaodong、Saito Ryuta、Sato Aya、Okuno Saori、Saigusa Daisuke、Saito Ritsumi、Uruno Akira、Osada Yoshinari、Kanamori Masayuki、Tominaga Teiji
    • 雑誌名

      The Tohoku Journal of Experimental Medicine

      巻: 261 号: 3 ページ: 187-194

    • DOI

      10.1620/tjem.2023.J069

    • ISSN
      0040-8727, 1349-3329
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Imaging features of localized IDH wild-type histologically diffuse astrocytomas: a single-institution case series2023

    • 著者名/発表者名
      Kibe Yuji、Motomura Kazuya、Ohka Fumiharu、Aoki Kosuke、Shimizu Hiroyuki、Yamaguchi Junya、Nishikawa Tomohide、Saito Ryuta
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/s41598-022-25928-2

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 特集 Precision Medicine-個別化医療を目指した遺伝子診断と新治療の知見 Ⅰ悪性脳腫瘍 Diffuse midline glioma2022

    • 著者名/発表者名
      齋藤 竜太
    • 雑誌名

      Neurological Surgery 脳神経外科

      巻: 50 号: 1 ページ: 29-38

    • DOI

      10.11477/mf.1436204529

    • ISSN
      0301-2603, 1882-1251
    • 年月日
      2022-01-10
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] <i>CD79B</i> <scp>Y196</scp> mutation is a potent predictive marker for favorable response to <scp>R‐MPV</scp> in primary central nervous system lymphoma2022

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Junya、Ohka Fumiharu、Ohno Masasuke、Saito Ryuta、et.al.
    • 雑誌名

      Cancer Medicine

      巻: 12 号: 6 ページ: 7116-7126

    • DOI

      10.1002/cam4.5512

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 特集 グリオーマ-現在の常識と近未来のスタンダード Ⅳグリオーマ治療法update 化学療法2021

    • 著者名/発表者名
      齋藤 竜太
    • 雑誌名

      Neurological Surgery 脳神経外科

      巻: 49 号: 3 ページ: 588-596

    • DOI

      10.11477/mf.1436204432

    • ISSN
      0301-2603, 1882-1251
    • 年月日
      2021-05-10
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Impact of the extent of resection on the survival of patients with grade II and III gliomas using awake brain mapping2021

    • 著者名/発表者名
      Motomura Kazuya、Chalise Lushun、Ohka Fumiharu、Aoki Kosuke、Tanahashi Kuniaki、Hirano Masaki、Nishikawa Tomohide、Yamaguchi Junya、Shimizu Hiroyuki、Wakabayashi Toshihiko、Saito Ryuta
    • 雑誌名

      Journal of Neuro-Oncology

      巻: - 号: 2 ページ: 361-372

    • DOI

      10.1007/s11060-021-03776-w

    • NAID

      120007180217

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Convection-enhanced delivery in DIPG: Is it the way to go?2023

    • 著者名/発表者名
      Ryuta Saito
    • 学会等名
      4th Congress of Asian-Australasian Society for Pediatric Neurosurgery
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 悪性脳腫瘍に対する治療開発の現状と課題2023

    • 著者名/発表者名
      齋藤 竜太
    • 学会等名
      第43回日本脳神経外科コングレス総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] EFFICACY OF LOCAL ADMINISTRATION OF ALKYLATING AGENT AGAINST BRAINSTEM GLIOMAS2022

    • 著者名/発表者名
      Ryuta Saito
    • 学会等名
      International Conference on Brain Tumor Research and Therapy
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] びまん性内在性橋グリオーマに対するACNU局所投与による多施設共同第II相医師主導臨床試験2022

    • 著者名/発表者名
      齋藤 竜太
    • 学会等名
      第40回日本脳腫瘍学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Phase II single-arm, multi-center, Physician-Initiated Clinical Trial of Convection-enhanced Delivery of Nimustine Hydrochloride (ACNU) against Diffuse Intrinsic Pontine Gliomas2022

    • 著者名/発表者名
      Ryuta Saito
    • 学会等名
      第60回日本癌治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 最大限摘出を目指すグリオーマの手術:「不易」=手術の安全、「流行」=機器の進歩に応じた術式の変化2022

    • 著者名/発表者名
      齋藤 竜太
    • 学会等名
      第81回日本脳神経外科学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Phase II single-arm, multi-center, Physician-Initiated Clinical Trial of Convection-enhanced Delivery of Nimustine Hydrochloride (ACNU) against Diffuse Intrinsic Pontine Gliomas2022

    • 著者名/発表者名
      Ryuta Saito
    • 学会等名
      American Society of Clinical Oncology
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脳腫瘍治療成績向上に向けた取り組みの現状2021

    • 著者名/発表者名
      齋藤竜太
    • 学会等名
      第24回日本臨床脳神経外科
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳腫瘍治療成績向上を目指して2021

    • 著者名/発表者名
      齋藤竜太
    • 学会等名
      第80回日本脳神経外科学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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