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2021 年度 実施状況報告書

インドシアニングリーンを用いた脳脊髄腫瘍の術中蛍光診断の確立と治療技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K09140
研究機関藤田医科大学

研究代表者

武藤 淳  藤田医科大学, 医学部, 講師 (30383839)

研究分担者 峯 裕  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 訪問研究員 (10306730)
金蔵 孝介  東京医科大学, 医学部, 准教授 (10508568)
Cabral Horacio  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (10533911)
上甲 眞宏  藤田医科大学, 医学部, 講師 (20440729)
廣瀬 雄一  藤田医科大学, 医学部, 教授 (60218849)
井上 辰志  藤田医科大学, 医学部, 准教授 (80304434)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード脳脊髄腫瘍 / インドシアニングリーン / 術中蛍光造影 / ドラックデリバリーシステム
研究実績の概要

悪性腫瘍の根治手術において最も重要なことは切除範囲の決定と病変の完全な切除で あり、腫瘍細胞の遺残を防ぐために、近年、術中蛍光診断技術が開発され、適応が拡大している。 しかし、脳腫瘍において確立された蛍光診断技術は悪性神経膠腫に対する5-ALAのみである。 我々は、近赤外域蛍光物質であるインドシアニングリーン(ICG)を利用し、基礎研究と数報の臨床報 告を元にしたICG投与プロトコールを作成し、脳脊髄腫瘍の術中蛍光診断技術を開発し、予備的に その有用性を確認した。重要なことに5-ALAが神経膠腫特有の代謝系に依存するのに対し、ICGの 蛍光は腫瘍における血管透過性の異常によるEPR効果 (Enhanced permeation and retention effect)に依存することが示唆され、神経膠腫以外の脳腫瘍への応用が可能である。また、EPR効果 を利用し、ICGをキャリアとした脳腫瘍へのドラッグデリバリーシステム(DDS)への応用が可能である。 臨床使用可能なNanostar block polymersを新しいキャリアとして調製していく。本研究ではICGによ る脳脊髄腫瘍の術中蛍光診断法の確立とICGをキャリアとした脳腫瘍の新規治療法樹立を目指す。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

脳腫瘍、脊髄腫瘍に対して、ICGを術前または、術中に投与し、手術中に近赤外線を照射することで、腫瘍に貯留されたICGの蛍光発光を確認し、リアルタイムに腫瘍局在を確認しながら、手術を行う方法を開発している。様々な腫瘍型に対して、ICGを投与し、投与量、投与タイミングを変更し、至適な投与条件の検討を行っている。書類申請時には、84例の経験であったが、本報告書作成時点(2022年5月1日)は127例の症例を経験した。元々、肝細胞癌や肺癌などにもICGによる術中蛍光造影が用いられていた、Second window ICG法という方法で、手術1-3日前に、ICGをそれぞれの腫瘍型に応じて、至適なタイミングと量を投与し、手術中に観察を行った。このSecond window ICGを使用し、転移性脳腫瘍に対する手術成績と経験を2021年1月1日に、Neurosurgical focusに出版した。 (DOI10.3171/2020.10.FOCUS20767)
Second window ICG 法は、転移性脳腫瘍の場合は、観察24時間前に、5.0mg/kg投与を行うプロトコールで、手間がかかった。そこで、我々は投与量を減らし、また、手術中に投与をできる量とタイミングを開発した。Delayed window ICG 法と名付けた。手術中の観察1時間前に0.5-1.5mg/kg投与し観察を行う。脊髄神経鞘腫に対する手術成績と経験を2022年1月1日にNeurosurgical focus (https://doi.org/10.3171/2021.10.FOCVID21158)に出版した。
腫瘍型によって、最適な投与量と投与タイミングがあると考えられ、脳腫瘍、脊髄腫瘍のそれぞれについて、検証、解析を引き続き行い、報告を行っていく。

今後の研究の推進方策

現在、腫瘍型に応じた投与条件の検討をし、そして、結果をまとめているので、その方針を引き続き継続する。そして、論文化していく。また、ICGをキャリアとした脳腫瘍へのドラッグデリバリーシステム(DDS)への応用 については、共同研究者と進めている。具体的には、ドラッグデリバリーシステムに使用するポリマーの作成と、ポリマーへの薬剤の結合、そして、抗腫瘍効果の評価を行っている。次年度には、ある程度報告を行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

基礎研究と臨床研究の継続のため

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Utility of intraoperative real-time near-infrared fluorescence surgery for spinal schwannoma2022

    • 著者名/発表者名
      Muto Jun、Mine Yutaka、Nagai Sota、Shizu Naoyuki、Takeda Hiroki、Ikeda Daiki、Saito Akifumi、Joko Masahiro、Hasegawa Mitsuhiro、Kaneko Shinjiro、Inoue Tatsushi、Lee John Y. K.、Hirose Yuichi
    • 雑誌名

      Neurosurgical Focus: Video

      巻: 6 ページ: V12~V12

    • DOI

      10.3171/2021.10.FOCVID21158

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intraoperative real-time near-infrared optical imaging for the identification of metastatic brain tumors via microscope and exoscope2021

    • 著者名/発表者名
      Muto Jun、Mine Yutaka、Nakagawa Yu、Joko Masahiro、Kagami Hiroshi、Inaba Makoto、Hasegawa Mitsuhiro、Lee John Y. K.、Hirose Yuichi
    • 雑誌名

      Neurosurgical Focus

      巻: 50 ページ: E11~E11

    • DOI

      10.3171/2020.10.FOCUS20767

  • [学会発表] 脳脊髄腫瘍手術に対する近赤外線を用いたリアルタイム術中蛍光造影の有用性2022

    • 著者名/発表者名
      武藤 淳、峯 裕、西山悠也、村山和宏、安達一英、長谷川 光広、廣瀬 雄一
    • 学会等名
      第80回日本脳神経外科学会学術総会
  • [学会発表] 脳脊髄腫瘍に対する近赤外線を用いたリアルタイム術中蛍光造影の有用性2022

    • 著者名/発表者名
      武藤 淳、峯 裕、西山悠也、村山和宏、安達一英、長谷川 光広、廣瀬 雄一
    • 学会等名
      第31回脳神経外科手術と手技学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 侵襲性を加味した近赤外線を用いたリアルタイム術中蛍光造影による転移性脳腫瘍手術2021

    • 著者名/発表者名
      武藤 淳、峯 裕、各務 宏、稲葉 真、長谷川 光広、廣瀬 雄一
    • 学会等名
      第 25 回日本脳腫瘍の外科学会
  • [学会発表] 近赤外線を用いたリアルタイム術中蛍光造影による転移性脳腫瘍手術2021

    • 著者名/発表者名
      武藤 淳、峯 裕、各務 宏、稲葉 真、長谷川 光広、廣瀬 雄一
    • 学会等名
      第79回日本脳神経外科学会学術総会
  • [学会発表] 外視鏡を用いた転移性脳腫瘍に対する術中蛍光造影の有用性2021

    • 著者名/発表者名
      武藤 淳、峯 裕、中川祐、上甲眞宏、各務 宏、稲葉 真、長谷川 光広、廣瀬 雄一
    • 学会等名
      第4回蛍光造影研究会
  • [学会発表] 近赤外線を用いたリアルタイム術中蛍光造影による脊髄神経鞘腫手術2021

    • 著者名/発表者名
      武藤 淳、井上辰志、永井聡太、武田太樹、池田大樹、齋藤史明、上甲眞宏、峯 裕、金子慎一郎、長谷川 光広、廣瀬 雄一
    • 学会等名
      第25回日本脊髄外科学会
  • [学会発表] 髄膜腫に対する近赤外線を用いたリアルタイム術中蛍光造影の有用性2021

    • 著者名/発表者名
      武藤 淳、峯 裕、西山悠也、村山和宏、安達一英、長谷川 光広、廣瀬 雄一
    • 学会等名
      第33回日本頭蓋底外科学会

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公開日: 2024-12-25  

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