| 研究課題/領域番号 |
20K16093
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| 研究機関 | 東京薬科大学 |
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研究代表者 |
濱野 展人 東京薬科大学, 薬学部, 助教 (80708397)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | マイクロ流体技術 / CO2産生 / がん治療 / イメージング |
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| 研究実績の概要 |
セラノスティクスとは、治療と診断が一体化したシステムであり、近年、がん病巣を診断しつつ治療を行なう事が出来る次世代型高精度医療システムになり得ると期待されている。本研究では温度によりCO2が発生するナノ粒子を膵がんモデルマウスに投与し、低強度の集束超音波照射によりがん組織内でCO2内封ナノバブルを発生させ、CO2ナノバブルを超音波反射シグナルとして検出することで膵がんの超音波診断造影を試みる。更に強力集束超音波 (HIFU)を照射することで、安全かつ効率的ながん組織の焼灼を試みることで膵がんに対するセラノスティクスシステムの構築を目指す。
本年度は、がん深部組織に集積可能なCO2産生ナノ粒子の作製を目的とし、検討を進めた。ナノ粒子は、リン脂質、コレステロール、PEG脂質にて構成しエタノール溶液に溶解した。脂質を溶解したエタノール溶液と加温によりCO２を産生する炭酸水素アンモニウム (ABC)を混合することで作製した。ナノ粒子の作製には、マイクロ流体技術を利用した装置であるNanoAssemblrを用いて作製した。脂質組成及び混合比、流速を変化させることで、50-70 nm程度の粒子径を有するナノ粒子が作製できた。また将来的にがん治療に応用することを見据え、ABCによるアンモニウム勾配を利用することで抗がん剤であるドキソルビシンの封入を試みた。結果、およそ50%程度の封入率を示しABC及びドキソルビシンが共に封入できていることが示唆された。今後、加温によるCO2の産生を確認するため、加温に伴うドキソルビシンの放出及び超音波イメージングによる検討をすすめ、セラノスティクスシステムの基盤構築に向けて検討を進めていく。
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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
2020年度は、がん深部組織に集積可能なCO2産生ナノ粒子の作製を目的とし検討した。マイクロ流体技術を利用した装置であるNanoAssemblrを用いて作製した結果、脂質組成、混合比などを変化させることで、50-70 nm程度のナノ粒子が作製でき、CO２を産生するABCと混合することでドキソルビシンの封入にも成功した。
一方で、封入率が50%程度であることやCO2の産生を証明するには至らなかったため、若干遅れていることとした。
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度計画では、下記項目について検討を行う。
１. CO2産生ドキソルビシン内封ナノ粒子の作製と最適化: 昨年度調製したCO2産生ドキソルビシン内封ナノ粒子の更なる改善を試みる。ドキソルビシンの封入率を更に向上させるため、ナノ粒子作製時のABC濃度を中心として条件を適宜変更することでドキソルビシン内封ナノ粒子の最適化を試みる。 2. 温度変化に伴うCO2産生に関する検討: 加温によりCO2の産生を検証するため、1. で作製したドキソルビシン内封ナノ粒子からのドキソルビシン放出の有無もしくは超音波によるイメージング法を用いて評価する。 3． CO2産生ナノ粒子のがん組織への集積性に関する検討: 1.で作製したナノ粒子のがん組織への集積性を膵がんモデルマウスを用い検討する。 4．集束超音波を併用したCO2産生ナノ粒子の有用性の評価: 2.の進捗に応じ、温度に伴うCO2産生が明らかとなり次第、温度上昇のトリガーとして集束超音波を用いる。加温により変性するゲルファントムを用いることで、集束超音波の最適条件及びナノ粒子を併用した場合の応答性について検討する。本検討をベースとして、in vivoにおける集束超音波とCO2産生ナノ粒子を用いた場合の最適条件を模索し、セラノスティクスシステムの基盤構築に向けて検討を進めていく予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
(理由)昨年度では主にナノ粒子の作製及び物性評価を中心に検討した。そのため、がん組織への集積性など動物実験まで至らなかったため、その分の費用が未使用額となった。
(使用計画)次年度使用計画として、膵がんモデルマウスを用いたがん組織への集積性及び超音波などとナノ粒子を利用したイメージングに関する検討を行なう予定である。これらの研究進捗を図るために使用する予定である。
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