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2023 年度 実施状況報告書

薬剤搭載気泡アンチバブルによる膀胱癌治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23K11888
研究機関北海道大学

研究代表者

佐々木 東  北海道大学, 獣医学研究院, 講師 (00754532)

研究分担者 工藤 信樹  北海道大学, 情報科学研究院, 学術研究員 (30271638)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
キーワードアンチバブル / マイクロバブル / 超音波 / ドラッグデリバリー技術
研究実績の概要

アンチバブルは、内部に液体を包み込んだマイクロサイズの気泡である。超音波照射によって大きさが変化するという気泡としての特性を保ったまま、内部に薬剤を封入できる可能性を持つため、超音波照射によるドラッグデリバリーシステムに有用と考えられている。本研究では、膀胱癌に対する膀胱注入化学療法の一助として非侵襲的なドラッグデリバリー法を開発するためにアンチバブルに着目し、アンチバブルを膀胱内投与し、超音波照射と併用した膀胱内ドラッグデリバリー法の開発を目指している。
初年度には第2世代アンチバブルによる検討を行った。蛍光色素FITC-dextran封入第2世代アンチバブルは、第1世代アンチバブルと比較して均一なマイクロサイズの気泡となっていたが、FITC-dextranの封入率は必ずしも満足できるものではなかった。当初より想定している膀胱内注入のin vitroモデルとしてヒト膀胱癌由来株細胞UM-UC-3をⅠ型コラーゲンゲル上に培養し、FITC-dextran封入アンチバブルと超音波によるデリバリーを試みた。複数の超音波条件により細胞内デリバリーを目指したが、いずれの超音波条件でも細胞内へのFITC-dextranのデリバリー効率は低かった。そこで、蛍光色素の封入率を高めた第3世代アンチバブルを研究に供した。第3世代アンチバブルと超音波を上述のin vitroモデルに適応したところ、超音波条件によっては細胞膜透過性の亢進は確認できた。また、高速度カメラの撮影により、第2世代ならびに第3世代アンチバブルは高音圧の超音波照射により振動することが観察された。

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

第2世代ならびに第3世代アンチバブルと、アンチバブルの改善は進んでいるが、ドラッグデリバリー効果は十分と言えず、さらなる改良が必要である。

今後の研究の推進方策

超音波特性に合わせて粒子系を変え、さらに内包する蛍光色素を変更した第4世代アンチバブルを作成し、3次元培養系でのデリバリー評価を行う。さらに、高速度カメラ観察により、アンチバブル内部の液胞からの蛍光色素を確認する。これらin vitroでの十分な知見が得られた暁には、抗がん剤内包アンチバブルの作成ならびにドラッグデリバリーの評価を行う。

次年度使用額が生じた理由

アンチバブルの改善を随時行っているため、実験用消耗品の購入がずれ込んだため。アンチバブルの改良により次年度に消耗品費として使用する予定。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Eindhoven University of Technology/UMC Utrecht(オランダ)

    • 国名
      オランダ
    • 外国機関名
      Eindhoven University of Technology/UMC Utrecht
  • [国際共同研究] Inserm UMR1253(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      Inserm UMR1253
  • [雑誌論文] Delivery of Anticancer Drugs Using Microbubble-Assisted Ultrasound in a 3D Spheroid Model2024

    • 著者名/発表者名
      Roy Marie、Alix Corentin、Burlaud-Gaillard Julien、Fouan Damien、Raoul William、Bouakaz Ayache、Blanchard Emmanuelle、Lecomte Thierry、Viaud-Massuard Marie-Claude、Sasaki Noboru、Serriere Sophie、Escoffre Jean-Michel
    • 雑誌名

      Molecular Pharmaceutics

      巻: 21 ページ: 831~844

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.3c00921

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Antibubbles as a new method for ultrasound-triggered local drug delivery2024

    • 著者名/発表者名
      Nicolas Moreno-Gomez, Athanasios G, Athanassiadis, Albert Poortinga, Thijs van den Broek, Mario Ries, Noboru Sasaki, Peer Fischer
    • 学会等名
      The 29th European symposium on Ultrasound Contrast Imaging
    • 国際学会
  • [学会発表] 第3世代アンチバブルの超音波に対する応答2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木東、工藤信樹、Albert Poortinga、Mario Ries、
    • 学会等名
      日本超音波医学会2023年度第2回超音波分子診断治療研究会
  • [学会発表] Ulrasound-assisted intravesical chemotherapy fo bladder cancer2023

    • 著者名/発表者名
      Noboru Sasaki, Mitsuyoshi Takiguchi
    • 学会等名
      Ultrasonics 2023
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2024-12-25  

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