| 研究課題/領域番号 |
19K08118
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
香田 渉 金沢大学, 医学系, 准教授 (30401920)
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| 研究分担者 |
小林 聡 金沢大学, 保健学系, 教授 (30313638)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | IVR / 癌 / 凍結療法 / 微小環境 |
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| 研究実績の概要 |
IVRとナノメディシンを組み合わせることにより、副作用を軽減しながら、相乗的に抗癌作用を増幅させる新たな低侵襲がん局所療法を開発することを最終的な目標としている。本研究課題では、①IVRとナノメディシンの併用によりナノ粒子の組織送達率を増強されること、②送達された機能性ナノ粒子の作用によりがん微小環境のモデュレーションを効率的に行うこと、③これらの作用のがん組織のタイプによる違いを明らかにすることを達成し、新たな治療の基礎を固めることを目的とする。
凍結療法および動注療法とナノメディシンを組み合わせた治療を検討しているが、これまでにその手法の確立と実証を続けてきた。凍結療法は銅針と液体窒素を使用して行っているが、ラットにおいて体温モニタリングと加温を厳密に行うことにより、ヒトと同様の凍結効果が期待される条件で凍結療法が実施可能であることを確認した
これまでの予備実験を元にICGを用いた光音響画像での評価・観察方法を確立して測定値を安定させて、血管作動性物質やEPR増強剤の選択的動注や凍結療法、がん組織タイプでの組織到達の効果・違いを評価する予定である。またナノ粒子の送達を促進させるIVR手技としてfibrin matricesの血管内注入の準備を新たに始めている。昨年度はfibrin matricesの組成を変え、in vitroで吸光マイクロプレートリーダーや粘度計を使用して重合時間やプラスミンによる分解時間の比較・評価を行い、単孔カテーテルで注入可能かつ早期に分解されないfibrin matricesの組成を探索する実験を進めた。今後、血管内での薬剤担体として適したfibrin matricesの組成を確立し、ラットやウサギを用いてfibrin matricesから拡散したナノ粒子（抗がん剤、免疫賦活因子など）の組織環境への効果を評価する予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
安定した実験方法の確立に難渋して時間を要している。
前年度に確立したウサギ耳動脈を使用した血管インターベンション法に関して、今年度は様々な径のシース・マイクロカテーテルを使用してウサギ耳動脈の反復利用性を検討したが、細径マイクロカテーテルを使用した場合も耳中心動脈は完全閉塞もしくは高度狭窄してしまい再利用は困難であった。このため、ウサギで複数回反復して血管造影を行う実験計画は実施困難となってしまった。
また、ナノ粒子の組織送達を評価するためICG静注もしくは動注後の光音響画像を使用する予定であるが、ラット肝臓と筋肉を観察したところ画像や測定値が安定しなかった。その原因解明を行っており、今年度は光音響画像を用いた実験を進められなかった。
さらに、効率的なナノ粒子の組織到達を目指し、様々な薬剤の担体として多くの研究報告があるfibrin matricesの血管内注入の準備を新たに進めてきた。fibrin matricesはフィブリノーゲン液とトロンビン液を混合後トロンビン濃度に応じた速度で重合が進んで形成されるが、今年度はその組成を変えてin vitroで吸光マイクロプレートリーダーや粘度計を使用して重合時間やプラスミンによる分解時間の比較・評価を行い、単孔カテーテルで注入可能かつ早期に分解されないfibrin matricesの組成を探索する実験を実施してきた。しかし、血管内での薬剤担体として適したfibrin matricesの組成の確立までには至らなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
動物用簡易凍結療法における治療効果は、HE染色では診断困難なGhost cellと判別するため、凍結切片を用いてNADH染色により病理組織化学的に評価する。また、凍結療法後の肝臓と腫瘍の血流および血管透過性の変化について、ラット肝臓およびウサギVX2肝腫瘍モデルを用いて、光音響イメージングならびに血管造影、さらに組織標本を用いて評価する。そのため、まず光音響画像での評価・観察方法を確立して測定値を安定させる。
選択的動注によるがんターゲティングの増強効果を確認するため、腫瘍モデルを用いてICGの静注および動注を行い、腫瘍組織へのICG集積について経時的に検討する。さらに、血管作動性物質、EPR増強剤の動注によるがんターゲティングの増強効果を確認するため、ICGの静注および動注に先立ち血管作動性物質（ヒスタミン、VEGF、PAF等）やEPR増強剤（NO、S-ニトロソ化HAS Dimer等）を選択的に動注した上で、同様にICG集積について経時的に検討する。その後、血管作動性物質（ヒスタミン、VEGF、PAF等）やEPR増強剤（NO、S-ニトロソ化HAS Dimer等）の選択的動注や凍結療法、がん組織タイプでの組織到達の効果・違いを評価する予定である。
また、fibrin matricesの吸光マイクロプレートリーダーや粘度計を使用したin vitro実験を継続して血管内での薬剤担体として適したfibrin matricesの組成を確立し、fibrin matricesから拡散したナノ粒子（抗がん剤、免疫賦活因子など）の正常組織およびガン組織への作用を評価する予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナ感染拡大により、実験を遂行できない期間が存在した。また、安定した治療を行うためのIVR治療手技の確立に予想以上の時間を要し、研究の進捗は当初予定よりやや遅れた。そのため、当初予定していた実験をすべて実施することができず、次年度使用額が生じた。
しかし、IVR手技が確立できれば、その後の実験は速やかに進行させることが可能であり、今年度に実施できなかった実験ならびに次年度予定していた実験を順次実施することが可能である。
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