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2017 年度 実施状況報告書

過酸化ナノチタン粒子の原子設計と新規ラジカル放射線増感療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K15581
研究機関神戸大学

研究代表者

佐々木 良平  神戸大学, 医学部附属病院, 教授 (30346267)

研究分担者 荻野 千秋  神戸大学, 工学研究科, 教授 (00313693)
佐藤 和好  群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (40437299)
沼子 千弥  千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (80284280)
中山 雅央  神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (60582004)
赤坂 浩亮  神戸大学, 医学部附属病院, 特命助教 (20707161)
犬伏 祥子 (カリヤ)  神戸大学, 医学研究科, 特命助教 (60585959)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードナノ粒子 / 放射線増感
研究実績の概要

本研究で使用する過酸化チタンナノ粒子の放射線増感の原理は、放射線照射によってチタン原子-酸素の原子間の結合の結晶構造の変化・崩壊よりヒドロキシラジカルが生成することを確認しており、この原理は前述の金ナノ粒子の光電効果とは異なる、より強力な全く新しいヒドロキシラジカル生成による放射線増感メカニズムである。バイオ中腔カプセルの大量生産が困難であったため、過酸化チタンナノ粒子と金ナノ粒子の比較実験、併用実験を動物実験による毒性評価を実施した。金ナノ粒子との比較では無細胞実験でのラジカル測定では放射線照射により発生する活性酸素の種類は、金ナノ粒子ではヒドロキシラジカル、過酸化チタンナノ粒子ではヒドロキシラジカルだけで無く過酸化水素と内容が異なっており、今後併用などに新たな方向性が見受けられた。
臨床応用には過酸化チタンナノ粒子の安定的生産を確認する必要があり、GMP準拠での生産とその生産物による毒性を明らかにする必要がある。今後は、担癌マウスおよび通常のマウスを用いてナノ粒子を腫瘍局注または尾静脈投与後、一定期間の観察を行い有害事象、生存率を評価する。観察後に主要臓器(肺・肝・腎・心)を摘出し、肉眼的及び組織学的に調べる。これまでの実験ではマウスから採血し生化学検査を実施したが、肝機能障害や腎機能障害は認められなかった。これらの毒性評価はナノ粒子の濃度および投与量を変化させて行ったが、死亡固体は認められなかった。

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

当初予定していたバイオ中空カプセルはその大量生産が困難であり、一部のみの研究資化できなかったため、過酸化チタンナノ粒子の性質の解析を詳細に実施した。

今後の研究の推進方策

過酸化チタンナノ粒子では、生体内の毒性が少ないことが判明したので、さらに解析をす進め、その性質の均一性を高めるために、GMP準拠でのナノ粒子の生産を進める予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] In vivo tissue distribution and safety of polyacrylic acid-modified titanium peroxide nanoparticles as novel radiosensitizers2018

    • 著者名/発表者名
      Morita Kenta、Suzuki Takahiro、Nishimura Yuya、Matsumoto Kazuhisa、Numako Chiya、Sato Kazuyoshi、Nakayama Masao、Sasaki Ryohei、Ogino Chiaki、Kondo Akihiko
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2018.01.012

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clinical log data analysis for assessing the accuracy of the CyberKnife fiducial-free lung tumor tracking system2018

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Masao、Nishimura Hideki、Mayahara Hiroshi、Nakamura Masaki、Uehara Kazuyuki、Tsudou Shinji、Harada Aya、Akasaka Hiroaki、Sasaki Ryohei
    • 雑誌名

      Practical Radiation Oncology

      巻: 8 ページ: e63~e70

    • DOI

      10.1016/j.prro.2017.10.014

  • [雑誌論文] Evaluation of a Small Animal Irradiation System for Animal Experiments Using EBT3 Model GAFCHROMIC8482 Film2018

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Y, Akasaka H, Miyawaki D, Mukumoto N, Nakayama M, Wang T, Osuga S, Inubushi S, Yada R, Ejima Y, Yoshida K, Ishihara T, Sasaki R
    • 雑誌名

      Kobe J Med Sci.

      巻: 63(3) ページ: E84-E91

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of the efficacy and safety of CyberKnife hypofractionated stereotactic radiotherapy for brainstem metastases using a new evaluation criterion: ‘symptomatic control’2017

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Masaki、Nishimura Hideki、Mayahara Hiroshi、Uezono Haruka、Harada Aya、Hashimoto Naoki、Ejima Yasuo、Ishihara Takeaki、Nishikawa Ryo、Sasaki Ryohei
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 58 ページ: 834~839

    • DOI

      10.1093/jrr/rrx042

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Myo-inositol concentration in MR spectroscopy for differentiating high grade glioma from primary central nervous system lymphoma2017

    • 著者名/発表者名
      Nagashima Hiroaki、Sasayama Takashi、Tanaka Kazuhiro、Kyotani Katsusuke、Sato Naoko、Maeyama Masahiro、Kohta Masaaki、Sakata Junichi、Yamamoto Yusuke、Hosoda Kohkichi、Itoh Tomoo、Sasaki Ryohei、Kohmura Eiji
    • 雑誌名

      Journal of Neuro-Oncology

      巻: 136 ページ: 317~326

    • DOI

      10.1007/s11060-017-2655-x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impact of alcohol dehydrogenase-aldehyde dehydrogenase polymorphism on clinical outcome in patients with hypopharyngeal cancer2017

    • 著者名/発表者名
      Avin?sal Mehmet Ozgur、Shinomiya Hirotaka、Teshima Masanori、Kubo Mie、Otsuki Naoki、Kyota Naomi、Sasaki Ryohei、Zen Yoh、Nibu Ken-ichi
    • 雑誌名

      Head & Neck

      巻: 40 ページ: 770~777

    • DOI

      10.1002/hed.25050

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of dual-energy CT to suppression of metal artefact caused by pedicle screw fixation in radiotherapy: a feasibility study using original phantom2017

    • 著者名/発表者名
      Wang Tianyuan、Ishihara Takeaki、Kono Atsushi、Yoshida Naoki、Akasaka Hiroaki、Mukumoto Naritoshi、Yada Ryuichi、Ejima Yasuo、Yoshida Kenji、Miyawaki Daisuke、Kakutani Kenichiro、Nishida Kotaro、Negi Noriyuki、Minami Toshiaki、Aoyama Yuuichi、Takahashi Satoru、Sasaki Ryohei
    • 雑誌名

      Physics in Medicine & Biology

      巻: 62 ページ: 6226~6245

    • DOI

      10.1088/1361-6560/aa7d7f

  • [学会発表] チームで取り組む転移性骨腫瘍ー放射線療法のパラダイムシフトー2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木良平
    • 学会等名
      第51回大阪脊椎外科フォーラム
    • 招待講演
  • [学会発表] 頭頸部がんに対する放射線治療の個別化:治療効果予測からの検討2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木良平、宮脇大輔、清田尚臣、大月直樹、丹生健一
    • 学会等名
      第41回日本頭頸部癌学会

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公開日: 2018-12-17  

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