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2016 年度 実施状況報告書

がんの検出と治療の効果を同時に併せ持つナノ粒子造影剤の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K15572
研究機関東北大学

研究代表者

権田 幸祐  東北大学, 医学系研究科, 教授 (80375435)

研究分担者 大内 憲明  東北大学, 医学系研究科, 教授 (90203710)
亀井 尚  東北大学, 医学系研究科, 教授 (10436115)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード癌 / 温熱療法 / ナノ粒子 / イメージング / 診断 / 治療
研究実績の概要

本研究では、ロッド状の金ナノ粒子(金ナノロッド)が高いX線吸収能を保持し、かつ光照射によって発熱する現象を利用することで、がんの検出(X線CT)と治療(温熱療法)の効果を同時に併せ持つナノ粒子造影療法の開発を行う。具体的には、(1)金ナノロッド造影剤を開発し、これを用いた高感度がん組織検出法の開発、(2)がん組織へ送達したナノ粒子への光照射による温度上昇効果(光熱療法)の検討、(3)光熱療法によるがん進展阻害効果の検討、を行う。
28年度は、金ナノロッド造影剤を開発するために、テトラクロロ金酸と水素化ホウ素ナトリウムを混合し、金ナノロッドナノ粒子合成の核となる種粒子を合成した。その後、種粒子、テトラクロロ金酸、硝酸銀、アスコルビン酸(還元剤)を混合し、金ナノロッドナノ粒子を作製した。さらに金ナノロッドナノ粒子にTetraethylorthosilicateを加え、金ナノロッドのシリカコーティングを行い、「金ナノロッドシリカ」を合成した。
次に、in vivo実験の基盤データを得るために、担がんマウスの作製に用いるがん細胞の温度感受性を40~70℃の温度条件下で調べた。その結果、56℃以上、5分間の熱処理において、顕著な細胞の致死効果が認められた。
さらに「金ナノロッドシリカ」への光照射による温度上昇効果(光熱療法)の検討を行った。合成した「金ナノロッドシリカ」は約700nmに光吸収ピークを保持しており、この波長付近のレーザー光を「金ナノロッドシリカ」に照射した結果、光熱反応が確認された。この光熱反応は細胞培養液の温度を56℃以上に上昇させ、細胞致死効果を発揮することが認められた。29年度はこれらのデータを基に、in vivo研究へ発展させる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

交付申請書では「金ナノロッドシリカ」粒子の合成とin vitroにおける粒子の物性評価を目指しており、計画の目的をおおむね達成しているため。

今後の研究の推進方策

合成した「金ナノロッドシリカ」を用い、がんの検出(X線CT)と治療(温熱療法)の効果を同時に併せ持つナノ粒子造影療法の開発への展開を図る。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2016

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 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Quantitative diagnosis of HER2 protein expressing breast cancer by single particle quantum dot imaging.2016

    • 著者名/発表者名
      Miyashita M, Gonda K, Tada H, Watanabe M, Kamei T, Sasano H, Ishida T, Ohuchi N.
    • 雑誌名

      Cancer Medicine

      巻: 5 ページ: 2813-2824

    • DOI

      10.1002/cam4.898

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] X-ray computed tomography imaging of a tumor with high sensitivity using gold nanoparticles conjugated to a cancer-specific antibody via polyethylene glycol chains on their surface.2016

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa T, Gonda K, Kamei T, Cong L, Hamada Y, Kitamura N, Tada H, Ishida T, Aimiya T, Furusawa N, Nakano Y, Ohuchi N.
    • 雑誌名

      Science and Technology of Advanced Materials

      巻: 17 ページ: 387-397

    • DOI

      10.1080/14686996.2016.1194167

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Highly sensitive imaging of cancer with functional nanoparticles.2016

    • 著者名/発表者名
      Gonda K, Ohuchi N.
    • 学会等名
      252nd American Chemical Society National Meeting
    • 発表場所
      Pennsylvania Convention Center, Philadelphia, PA, USA.
    • 年月日
      2016-08-22 – 2016-08-22
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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