2020 Fiscal Year Annual Research Report

悪性脳腫瘍の選択的な可視化と治療を実現する近赤外光セラノスティクスナノ粒子

Research Project

Project/Area Number	18H03538
Research Institution	Tokyo University of Science
Principal Investigator	上村真生東京理科大学, 基礎工学部材料工学科, 講師 (80706888)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	PDT / PTT / バイオイメージング / 近赤外光 / ナノ粒子 / セラノスティクス / 光線力学療法 / 光温熱療法
Outline of Annual Research Achievements	悪性脳腫瘍は、脳内深部に浸潤したがん細胞の観察が難しく、脳自体が極めて重要な器官であるために腫瘍の外科的切除にも限界があるため、完全な治癒が困難であることが深刻な問題となっている。そこで本研究では、非侵襲的に体内深部まで到達可能な近赤外（ＮＩＲ）光を用いて、悪性脳腫瘍のみの選択的な治療（光操作）と診断を同時に行うことができる「セラノスティクス」技術を、世界で初めて創出することを目的としている。具体的には、新規に開発する「高分子修飾ＮＩＲセラノスティクスナノ粒子」を用いて、「悪性脳腫瘍のみに選択的に結合」し、ＮＩＲ蛍光による「脳内深部のがん細胞のリアルタイムな可視化」とＮＩＲ光刺激（光操作）に応答した「腫瘍の治療」を行うことに取り組んでいる。前年度までに、希土類イオン含有セラミックスナノ粒子に光増感剤を組み合わせ、活性酸素産出能を示す材料を開発し、実際に培養細胞や動物実験レベルでその性能が発揮できることがわかった。今年度は、この活性酸素による制がん性能に加えて、NIR光に応答して熱を発生する有機色素であるIR７８０を生体機能性ポリマーと複合化することで、光温熱治療を行うことに取り組んだ。色素とポリマーを複合化することで得られたナノ粒子は、生理条件下で高い分散安定性を示した。さらに、NIR光照射下において、優れた昇温効果を示し、実際に培養したがん細胞を短時間の光照射で死滅させることに成功した。このため、今年度に得られた、NIR光照射下で光温熱効果を示す構造と、前年度までに作製した活性酸素を発生する構造を組み合わせることで、効果的なNIR光セラノスティクスが実現できると期待される。
Research Progress Status	令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和2年度が最終年度であるため、記入しない。