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2023 年度 実施状況報告書

無機ナノ粒子表面へ抗体結合技術を用いた新規放射線増感療法の国際共同開発

研究課題

研究課題/領域番号 20KK0192
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)
赤坂 浩亮  神戸大学, 医学研究科, 非常勤講師 (20707161)
西村 勇哉  神戸大学, 科学技術イノベーション研究科, 客員准教授 (40728218)
中山 雅央  神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (60582004)
研究期間 (年度) 2020-10-27 – 2025-03-31
キーワードナノ粒子 / 放射線治療 / 放射線応答
研究実績の概要

我々は放射線と併用で大量の活性酸素(ROS)を産生し、放射線増感効果を著名に増加させる過酸化チタンナノ粒子の開発に成功し、世界的にも先駆的な立場で過酸化チタンナノ粒子を利用した放射線増感剤の開発に取り組み特許出願した。臨床応用する、過酸化チタンナノ粒子が①腫瘍に特異的に集積し、②生体安全性を有する必要があり、過酸化チタンナノ粒子の表面修飾技術が必要不可欠であるが、メルボルン大学のFrank Caruso教授のグループはPMAP(Polyphenol-Mediated Assembly of Proteins)と呼ばれる独自のナノ粒子コーティング技術を開発しており、PMAPを応用することで、過酸化チタンナノ粒子にDrug Delivery System(DDS)と体内毒性低減を計画した。ROS産生能を有する過酸化チタンナノ粒子とPMAPの融合は、これまでに類を見ない革新的ながん治療の開発に繋がることが期待できナノ粒子放射線増感研究ネットワークを形成し、画期的な放射線増感剤の開発計画を立てた。
メルボルン大学との共同開発で独自のナノ粒子コーティング技術を開発し、予備的実験として無機分子と有機分子との結合の媒体としてタンニン酸を用いてがん幹細胞に高発現しているCD44を認識する抗体と過酸化チタンナノ粒子を結合させることに成功した。ヒト膵癌細胞であるMiyapaka-2細胞やヒト乳癌細胞であるMDA-MB-231細胞はCD44陽性細胞であり、ヒト乳癌細胞でCD44陰性細胞であるBT40を用いたin vitroの実験系においての無機分子と有機分子との結合評価を行った。蛍光顕微鏡によるCD44陽性細胞またはCD44陰性細胞へのナノ粒子の取り込みを評価し、CD44陽性細胞内への有意な過酸化チタンナノ粒子の取り込み量の増加を認めた。

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

メルボルン大学との共同開発で独自のナノ粒子コーティング技術を開発し、予備的実験として無機分子と有機分子との結合の媒体としてタンニン酸を用いてがん幹細胞に高発現しているCD44を認識する抗体と過酸化チタンナノ粒子を結合させることに成功した。現在はまず、粒子に関する粒形とサイズ評価、zeta電位変化の確認を行い、電子顕微鏡での形状も確認している。さらにそれらの抗腫瘍効果を確認する目的でコロニーアッセイを行い、良好な放射線照射での相乗効果を確認できている。

今後の研究の推進方策

今後は作成した粒子の薬物動態の解析を行う予定である。具体的には合成粒子に蛍光標識を行い、IVISでの観察を行うことで腫瘍への停留と各臓器への移行や排斥に関して経時的に観察する予定である。用量設定の予備試験計画をも計画しており、これまでのマウス実験では、過酸化チタンナノ粒子最大投与量:25~650 mg/kgでは毒性が認めないことを確認しているが至適投与量を検討する。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] メルボルン大学(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      メルボルン大学
  • [雑誌論文] Gold Nanoparticles Enhance the Tumor Growth-Suppressing Effects of Cetuximab and Radiotherapy in Head and Neck Cancer In Vitro and In Vivo2023

    • 著者名/発表者名
      Sato Takumi、Kakei Yasumasa、Hasegawa Takumi、Kashin Masahiko、Teraoka Shun、Yamaguchi Akinobu、Sasaki Ryohei、Akashi Masaya
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 15 ページ: 5697~5697

    • DOI

      10.3390/cancers15235697

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Innovative Combination Treatment to Expand the Indications of Particle Therapy: Spacer Placement Surgery Using Bio-Absorbable Polyglycolic Acid Spacer2023

    • 著者名/発表者名
      Komatsu Shohei、Wang Tianyuan、Terashima Kazuki、Demizu Yusuke、Anzai Makoto、Suga Masaki、Yamashita Tomohiro、Suzuki Osamu、Okimoto Tomoaki、Sasaki Ryohei、Fukumoto Takumi
    • 雑誌名

      Journal of the American College of Surgeons

      巻: 238 ページ: 119~128

    • DOI

      10.1097/XCS.0000000000000873

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparative study of sub-second temporal resolution 4D-MRI and 4D-CT for target motion assessment in a phantom model2023

    • 著者名/発表者名
      Wang Tianyuan、Sofue Keitaro、Shimada Ryuji、Ishihara Takeaki、Yada Ryuichi、Miyamoto Masanori、Sasaki Ryohei、Murakami Takamichi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 ページ: 15685-15685

    • DOI

      10.1038/s41598-023-42773-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Radiomics and dosiomics for predicting complete response to definitive chemoradiotherapy patients with oesophageal squamous cell cancer using the hybrid institution model2023

    • 著者名/発表者名
      Kawahara Daisuke、Murakami Yuji、Awane Shota、Emoto Yuki、Iwashita Kazuma、Kubota Hikaru、Sasaki Ryohei、Nagata Yasushi
    • 雑誌名

      European Radiology

      巻: 34 ページ: 1200~1209

    • DOI

      10.1007/s00330-023-10020-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Oncological outcomes of concurrent chemoradiotherapy with docetaxel, cisplatin, and 5‐fluorouracil for locally advanced squamous cell carcinoma of the external auditory canal: A single‐center study2023

    • 著者名/発表者名
      Yamada Akihiro、Shinomiya Hirotaka、Uehara Natsumi、Iritani Keisuke、Tatehara Shun、Furukawa Tatsuya、Teshima Masanori、Miyawaki Daisuke、Fujita Takeshi、Kakigi Akinobu、Kiyota Naomi、Sasaki Ryohei、Nibu Ken‐ichi
    • 雑誌名

      Head & Neck

      巻: 45 ページ: 2498~2504

    • DOI

      10.1002/hed.27461

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assessing Therapeutic Response to Radium-223 with an Automated Bone Scan Index among Metastatic Castration-Resistant Prostate Cancer Patients: Data from Patients in the J-RAP-BSI Trial2023

    • 著者名/発表者名
      Kitajima Kazuhiro、Kuyama Junpei、Kawahara Takashi、Suga Tsuyoshi、Otani Tomoaki、Sugawara Shigeyasu、Kono Yumiko、Tamaki Yukihisa、Seko-Nitta Ayumi、Ishiwata Yoshinobu、Ito Kimiteru、Toriihara Akira、Watanabe Shiro、Hosono Makoto、Miyake Hideaki、Yamamoto Shingo、Sasaki Ryohei、Narita Mitsuhiro、Yamakado Koichiro
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 15 ページ: 2784~2784

    • DOI

      10.3390/cancers15102784

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multicenter retrospective study of stereotactic body radiotherapy for patients with previously untreated initial small hepatocellular carcinoma2023

    • 著者名/発表者名
      Doi Yoshiko、Nagata Yasushi、Matsumoto Yasuo、Numata Kazushi、Sasaki Ryu、Yamada Takashi、Igaki Hiroshi、Imagumbai Toshiyuki、Katoh Norio、Yoshitake Tadamasa、Shimizuguchi Takuya、Fujioka Den、Inoue Minoru、Koide Yutaro、Kimura Tomoki、Ito Yoshinori
    • 雑誌名

      Hepatology Research

      巻: 53 ページ: 749~760

    • DOI

      10.1111/hepr.13908

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prognostic Value of Radiomics Analysis of Skeletal Muscle After Radical Irradiation of Esophageal Cancer2023

    • 著者名/発表者名
      IWASHITA KAZUMA、KUBOTA HIKARU、NISHIOKA RIKU、EMOTO YUKI、KAWAHARA DAISUKE、ISHIHARA TAKEAKI、MIYAWAKI DAISUKE、NISHIBUCHI IKUNO、NAGATA YASUSHI、SASAKI RYOHEI
    • 雑誌名

      Anticancer Research

      巻: 43 ページ: 1749~1760

    • DOI

      10.21873/anticanres.16328

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ligation of the ethmoid arteries in superselective intra‐arterial infusion of cisplatin for advanced maxillary sinus cancer fed by the ophthalmic artery2023

    • 著者名/発表者名
      Tamagawa Kotaro、Shinomiya Hirotaka、Okada Takuya、Tatehara Shun、Teshima Masanori、Sasaki Ryohei、Nibu Ken‐ichi
    • 雑誌名

      Head & Neck

      巻: 45 ページ: E16-E24

    • DOI

      10.1002/hed.27341

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2-Hydroxyglutarate magnetic resonance spectroscopy in adult brainstem glioma2023

    • 著者名/発表者名
      Iwahashi Hirofumi、Nagashima Hiroaki、Tanaka Kazuhiro、Uno Takiko、Hashiguchi Mitsuru、Maeyama Masahiro、Somiya Yuichiro、Komatsu Masato、Hirose Takanori、Itoh Tomoo、Sasaki Ryohei、Sasayama Takashi
    • 雑誌名

      Journal of Neurosurgery

      巻: 139 ページ: 355-362

    • DOI

      10.3171/2022.12.JNS221954

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Exosomes enhance the radiation sensitivity and metastasis via miR-6823-5p in pancreatic MIAPaCa-2 cell2023

    • 著者名/発表者名
      Ai Nakaoka*, Makiko Nakahana*, Sachiko Inubushi, Yasuyuki Shimizu*, Kazuma Iwashita*, Naritoshi Mukumoto*, Kana Kobayashi*, Takeaki Ishihara*, Daisuke Miyawaki* and Ryohei Sasaki*
    • 学会等名
      American Association of Cancer Research Annual Meeting 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel radiosensitizer of titanium peroxide nanoparticles (TiOxNPs) through continuous ROS generation2023

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Sasaki, Hiroaki Akasaka, Masao Nakayama, Yoshiko Fujita, Hikaru Kubota, Kenta Morita, Mennaallah Hassan, Mohammed Salah, Yuya Nishimura,Naritoshi Mukumoto, Takeaki Ishihara, Daisuke Miyawaki, Chiaki Ogino.
    • 学会等名
      American Association of Cancer Research Annual Meeting 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Anti-tumor immunity evolved by novel titanium peroxide nanoparticles (TiOxNPs) as a radiosensitizer and PD-1 blockade2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Fujita, HIkaru Kubota, Chiaki Ogino, Ryohei Sasaki
    • 学会等名
      American Association of Cancer Research Annual Meeting 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Titanium peroxides nanoparticles are promising radiosensitizers to eliminate pancreatic cancer stem cells2023

    • 著者名/発表者名
      Mohammed Salah, Hiroki Kawaguchi, Hiroaki Akasaka, Yasuyuki Shimizu, Kenta Morita, Yuya Nishimura, Hikaru Kubota, Tomomi Sogawa, NaritoshiMukumoto, Chiaki Ogino, Ryohei Sasaki.
    • 学会等名
      American Association of Cancer Research Annual Meeting 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] 放射線照射後の膵がん細胞由来エクソソームによる遊走能制御に関する基礎的検討2023

    • 著者名/発表者名
      中岡 藍*、仲波名 真希子*、張朱 睿賢*、山内 史人*、清水 康之*、岩下 和真*、梶原 彰文*、佐々木 理栄*、椋本 成俊*、小林 加奈*、石原 武明*、宮脇 大輔*、佐々木 良平*
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第36回学術大会

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公開日: 2024-12-25  

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