体内埋め込み型発光デバイスによる深部臓器がんへの新たな光線力学治療システム

• 研究課題/領域番号: 21H03846
• 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90130:医用システム関連
• 研究機関: 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛
• 研究代表者: 守本 祐司 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 生理学, 教授 (10449069)
• 研究分担者: 山田 直生 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 生理学, 助教 (00837370) ; 西山 伸宏 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (10372385) ; 藤田 克彦 九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (20281644) ; 藤枝 俊宣 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70538735) ; 垣見 和宏 東京大学, 医学部附属病院, 特任教授 (80273358) ; 辻本 広紀 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 医療安全・感染対策部, 教授 (80554998)
• 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: 17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円); 2023年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2021年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
• キーワード: 光線力学療法

研究開始時の研究の概要

光線力学療法(PDT)は、光増感剤が集積した病巣へ光を照射することにより発生する活性酸素でがんの細胞死を誘導する病変選択的な低侵襲治療法である。その発展系であるメトロノミックPDT（mPDT）は、光増感剤を投与しながら微弱光(~100 uW)を長時間(~2 weeks)照射し続けてがん細胞を穏やかに死滅（アポトーシス）させる。緩徐な細胞死はがん抗原を長期に放出させ、免疫応答による抗腫瘍効果の増大が期待できる。
本研究では、mPDT関連技術の開発研究を進め、mPDTを深部臓器のがん治療法として確立することを目指す。

研究成果の概要

光線力学療法(PDT)の発展系であるメトロノミックPDT（mPDT）は、光増感剤を投与しながら微弱光(~100 uW)を長時間(~2 weeks)照射し続けてがん細胞を穏やかに死滅させる。本研究では、mPDT関連技術の開発研究を進め、mPDTを深部臓器のがん治療法として確立することを目的とした。その結果、
（１）無線給電式インプランタブル面発光デバイスを開発した。
（２）開発した治療システムを用いることで、ラット肝同所性腫瘍モデルにおいて著明な抗腫瘍効果が得られることに成功した。治療効果は光増感剤の追加投与や、光源の波長の調整により増強し得ることを実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、インプランタブル無線給電式mPDTという次世代型のPDT技術を創出し、局所のがん治療技術を創製した。体内の深部に存在する腫瘍には適用困難と考えられていた従来のPDTに対し、完全埋込型という全く新しい概念の手法を導入することで、PDTの適用範囲の拡大が期待される。
微弱光を用いるmPDTは周囲組織への侵襲がほとんどなく、骨髄抑制や皮膚合併症などを起こさない安全性の高い点で放射線療法や化学療法に優る。