2023 Fiscal Year Research-status Report
Interrelationship analysis of the characteristics of quiescent tumor cells with tumor heterogeneity and cancer stem cell nature, referring to application to cancer therapy
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19K08171
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University |
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Principal Investigator |
増永 慎一郎 大阪公立大学, 研究推進機構, 客員研究員 (80238914)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
真田 悠生 京都大学, 複合原子力科学研究所, 助教 (50738656)
田野 恵三 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 客員研究員 (00183468)
永澤 秀子 岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (90207994)
光藤 健司 横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (70303641)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 休止期腫瘍細胞 / 腫瘍不均一性 / 癌幹細胞性 / 温熱治療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの研究成果に基づくと、酸素化Q腫瘍細胞の特性は、DNA損傷からの回復能が大きく、休止期状態にあり治療抵抗性であるとされる癌幹細胞の特性と類似しており、病変部の腫瘍内または隣接する正常組織内にある血管の一時的な攣縮が原因で生じる急性低酸素領域を解除するTirapazamine (TPZ)の連続的投与や、DNA２重鎖切断の修復経路のうちの非相同末端結合を阻害するWortmanninの分割投与によって、酸素化Q腫瘍細胞の放射線照射後の回復現象が効率よく抑えられる事が判明している。即ち、腫瘍内の不均一性を緩和させる処置には、同時に癌幹細胞性の発現をも抑える潜在力があり得るという事が示唆された。
そこで今年度は、固形腫瘍内の免疫環境に影響し、腫瘍不均一性をある程度緩和させる作用もあると考えられている温熱処置を、臨床現場で使用されるラジオ波誘電加温装置を用いて実施した。治療標的腫瘍を有する患者に対して温熱治療を実施する際に、患者の体表と誘電加温電極との間に介在させるオーバーレイボーラス内に混入された空気の影響について、人体等価ファントムを加温する実験によって解析された。その結果，1) オーバーレイボーラス内への空気混入がない際には，加温時の出力が大きいほど加温効率が高く，2) オーバーレイボーラス内への空気混入量が多いほど，加温効率が低下し，出力が大きいほどこの低下がより顕著になり，3) 加温時出力が大きいほど，オーバーレイボーラス内への空気混入量が多いほど，加温領域内の温度のばらつきが顕著になるという傾向が見られた。以上より，加温効率の低下を防ぎ，標的病変部を均一に加温するためには，オーバーレイボーラス内へ混入した空気を除去するべきである事が明示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
これまでの「低酸素、DNA損傷からの回復能の視点から、腫瘍内不均一性、Q腫瘍細胞分画特性、癌幹細胞性の間の相互関連の解析」から、「腫瘍内の不均一性を緩和させる作用や処置には、癌幹細胞性の発現をも抑える潜在力があり得る」という事も示唆された。
固形腫瘍内の免疫環境に影響し、腫瘍不均一性をある程度緩和させる作用もあると考えられている温熱処置をラジオ波誘電加温装置を用いて臨床現場にて効率的に実施するためには，加温病変部を均一に加温するためにも，オーバーレイボーラス内へ混入した空気を除去するべきである事が令和5年度に明示された。
次年度は、ラジオ波誘電加温装置を担悪性腫瘍患者に対して用いる際にしばしば見受けられる誘電加温電極と患者体表面との接触面での痛みを緩和するために、この接触面に挟み込まれるガーゼなどの介在物の存在が加温効率に及ぼす影響に関して、人体等価ファントムを加温する実験によって解析することを予定している。
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| Strategy for Future Research Activity |
我々が考案した酸素化Q腫瘍細胞の挙動を選択的に検出するための手法を用いて、化学療法やBNCTの効果をさらに詳細に解析することによって、癌幹細胞性、腫瘍内環境の不均一性、Q腫瘍細胞集団の特性、との相互関係をある程度明らかにできると考えている。
固形腫瘍内の免疫環境に影響し、腫瘍不均一性を解除させる作用も有すると考えられている温熱処置を、臨床現場にて効率的に実施するためには、ラジオ波誘電加温装置のオーバーレイボーラス内へ混入した空気を除去するべきである事が令和5年度に明示された。
次年度は、ラジオ波誘電加温装置を担悪性腫瘍患者に対して用いる際にしばしば見られる加温電極と患者体表面との接触面での痛みを緩和するために、この接触面に挟み込まれるガーゼなどの介在物の存在が加温効率に及ぼす影響に関する解析を予定している。
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| Causes of Carryover |
固形腫瘍内の免疫環境に影響し、腫瘍不均一性を解除させる作用も考えられている温熱処置に関する解析結果が、臨床現場にて担悪性腫瘍患者に対して用いられるラジオ波誘電加温装置を用いる加温実験より得られるために、この加温実験は常に実施可能ではなく、温熱治療を受ける患者が予定されない期間を選んで実施せざるを得ない。このために、ラジオ波誘電加温装置の加温電極と患者体表面との接触面に挟み込まれるガーゼなどの介在物の加温効率に及ぼす影響に関する解析の実施が次年度とならざるを得ないこととなった。
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