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2017 年度 実績報告書

拡散光イメージングを用いた薬物療法における乳がん微小環境の変化の多面的測定

研究課題

研究課題/領域番号 17H03591
研究機関埼玉医科大学

研究代表者

佐伯 俊昭  埼玉医科大学, 医学部, 教授 (50201512)

研究分担者 阪原 晴海  浜松医科大学, 医学部, 教授 (10187031)
芳澤 暢子  浜松医科大学, 医学部附属病院, 助教 (10402314)
山根 登茂彦  埼玉医科大学, 医学部, 准教授 (20526660)
上田 重人  埼玉医科大学, 医学部, 講師 (20646947)
小倉 廣之  浜松医科大学, 医学部, 助教 (50402285)
久慈 一英  埼玉医科大学, 医学部, 教授 (90283142)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード近赤外光イメージング / 乳癌 / 化学療法 / ヘモグロビン / 水 / 脂肪
研究実績の概要

我々は近赤外光の波長を750-1000nmまで広げ、新たな組織代謝パラメータ(水、脂肪、散乱強度)を導入することで、腫瘍の微小環境についてより詳細な計測技術を確立した。我々はTRS-6Wを開発しパラメトリック測定を可能としたため、臨床研究を進めている。
研究目標は以下の3点である。
1)浜松医大と埼玉医大の2施設で医師主導共同研究を実施し、TRS装置の性能評価と術前化学療法の早期治療効果モニターリングとを行った(患者登録中)。2)マルチパラメーターとdual energy CT、MRI、FDG-PET,FMISO-PETとのデータを比較検証した。時間分解分校装置(TRS)での至適な光源検出器間距離を検討し学会発表した。またTRSと超音波装置での同時測定の結果から、腫瘍の深さ、サイズによるTRS測定への影響を検討し学会発表、論文化した。TRSは水濃度、脂肪濃度も測定可能な6波長の装置の使用を開始し、超音波装置と併用し約20件のデータを収集した。また反射型拡散光トモグラフィ装置で約30件のデータを収集し、このうち1例は化学療法前後にデータを収集した。6波長のTRS装置の評価のためにも脂肪濃度を評価可能なdual energy CT、MRIでの乳房のデータを収集した。3)マルチパラメーターの分子生物学的意義を腫瘍免疫・血管新生・低酸素関連血液マーカーとの相関を分析した(解析中)。

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

本プログラムで研究開発するシステムは、時間分解分光法を基盤とする定量的な組織代謝マッピング装置であり、新規に半導体光検出モジュール等を採用することで高感度化・高性能化を達成し、乳房に接触するだけで簡便に組織代謝状態の測定を可能とする装置のプロトタイプを完成した。これを用いて臨床研究を継続している。

今後の研究の推進方策

ベッドサイドでも定量的かつ簡便に計測が可能で、より汎用性を主眼に置いた装置の研究開発に取り組み、そのためにすでに医療機器として医療承認を受けている組織代謝ヘモグロビン測定が行えるtNIRS-1やTRS-21-6Wをベースとした研究開発を進める。これにより組織ヘモグロビン以外の水や脂肪等の測定装置としての装置開発工程が短縮でき、市場投入の時期も短縮できる。これを試作機とし、ゴールとしては、組織代謝マッピング計測を、現行の手動のポイントセンシングによるグリッドマッピングからマッピング計測をより簡便に行うことができる光プローブや光ファイバースイッチを有する計測装置の研究開発と臨床研究を目指す。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Factors affecting measurement of optic parameters by time-resolved near-infrared spectroscopy in breast cancer.2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshizawa N, Ueda Y, Mimura T, Ohmae E, Yoshimoto K, Wada H, Ogura H, Sakahara H.
    • 雑誌名

      J Biomed Opt.

      巻: 23(2): ページ: 1-6.

    • DOI

      doi: 10.1117/1.JBO.23.2.026010.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生体機能イメージングによる癌微小環境の可視化と乳癌治療への新たな展望2018

    • 著者名/発表者名
      上田重人、山根登茂彦、久慈一英、浅野彩、大崎昭彦、佐伯俊昭
    • 雑誌名

      乳癌の臨床

      巻: 33 ページ: 83-91

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bevacizumab Induces Acute Hypoxia and Cancer Progression in Patients with Refractory Breast Cancer: Multimodal Functional Imaging and Multiplex Cytokine Analysis.2017

    • 著者名/発表者名
      Ueda S, Saeki T, Osaki A, Yamane T, Kuji I.
    • 雑誌名

      Clin Cancer Res.

      巻: 23(19) ページ: 5769-5778

    • DOI

      10.1158/1078-0432.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ベバシズマブによる腫瘍低酸素の誘導とがん進展との関連についての核医学的・分子生物学的考察2017

    • 著者名/発表者名
      上田重人、佐伯俊昭、大崎昭彦、竹内英樹、杉谷郁子、廣川詠子、島田浩子、浅野彩、一瀬友希、高橋孝郎、山根登茂彦、久慈一英
    • 学会等名
      日本癌治療学会総会
  • [学会発表] Effect of Size and Location of Tumor on Measurement of Optical Parameters of Breast Cancer by Time-Resolved Near-Infrared Spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuko Yoshizawa, Yukio Ueda, Tetsuya Mimura, Etsuko Ohmae, Kenji Yoshimoto, Hiroko Wada, Hiroyuki Ogura, Hatsuko Nasu, Harumi Sakahara
    • 学会等名
      第76回日本医学放射線学会総会
  • [学会発表] 近赤外光による乳癌病変の測定に対し光源-検出器間距離が及ぼす影響の検討2017

    • 著者名/発表者名
      芳澤暢子 上田之雄 三村徹也 大前悦子 佳元健治 和田博子 那須初子 浅井はるか 淺野祐子 細川優子 栃久保順平 小倉廣之 阪原晴海
    • 学会等名
      第25回日本乳癌学会学術総会
  • [学会発表] 乳癌術前化学療法後のFDG集積の変化と時間分解分光装置と超音波装置で測定した総ヘモグロビン量の変化2017

    • 著者名/発表者名
      芳澤暢子、上田之雄、佳元健治、大前悦子、三村徹也、和田博子、小倉廣之、那須初子、阪原晴海
    • 学会等名
      第57回日本核医学会学術総会
  • [学会発表] Factors Affecting Measurement of Optic Parameters by Time-Resolved Near-Infrared Spectroscopy in Breast Cancer2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuko Yoshizawa, Yukio Ueda, Tetsuya Mimura Etsuko Ohmae, Kenji Yoshimoto, Hiroko Wada, Hiroyuki Ogura, Harumi Sakahara
    • 学会等名
      The Seventeenth Conference of Peace through Mind/Brain Science
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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