2021 Fiscal Year Research-status Report
獣医療における過酸化チタンナノ粒子を用いた新規・高精度放射線増感療法の開発
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20K06430
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
長田 雅昭 神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (00836893)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 良平 神戸大学, 医学部附属病院, 教授 (30346267)
椋本 成俊 神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (70634278)
宮脇 大輔 神戸大学, 医学部附属病院, 特命准教授 (30546502)
赤坂 浩亮 神戸大学, 医学研究科, 非常勤講師 (20707161)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ナノ粒子 / 放射線増感剤 / 獣医療 / 肉腫 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
放射線治療は人医療だけでなく、獣医療でも有効ながん・肉腫の治療手段である。獣医療分野では放射線照射の分割回数を増やせば、全身麻酔回数が増え、疾患動物への負担や侵襲も大きくなるという問題がある。放射線治療は、細胞に対して外因的にエネルギー付与により水の電離を介して活性酸素種(Reactive Oxygen Species, ROS)の発生が細胞傷害性を導くが、がん細胞自体も内因性のROSを持続的に発生し、その消去にためにグルタチオンやカタラーゼなどの還元系酵素の活性が上昇しており、通常のX線照射で発生するROSだけは相殺されてしまうため事が腫瘍の放射線抵抗性の原因と考えられる。申請者らは独自過酸化チタンナノ粒子をがん細胞内に取り込ませX線照射によりROSの著明な発生によって培養細胞やマウス腫瘍モデルにおいて優れた併用効果を確認しているが、今回の申請では種々の肉腫や猫の口腔内扁平上皮癌などの難治性腫瘍に罹患している犬や猫の実際の臨床例における過酸化チタンナノ粒子とIMRT技術を融合させた高精度放射線増感療法の開発とその検証を目的とする。昨年度の研究成果としては、がん細胞に高効率で過酸化チタンナノ粒子を輸送するシステムを確立したことである。そこで、過酸化チタンナノ粒子と最も広く報告されている金ナノ粒子を比較し、それぞれのラジカル産生能、その分子機序、抗腫瘍効果を検討し、その成果がNanomaterial誌に掲載された。またIn vivoでの過酸化チタンナノ粒子の動態とその生物学的評価を実施してその成果がColloids Surf B Biointerfaces誌に掲載された。さらに安定した過酸化チタンナノ粒子の生成方法を確立し、ナノ粒子の表面修飾の方法を改良中である。また最も重要なことを投与経路とその腫瘍への集積性を向上させることである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
目標に向けて、次の実験項目を設定した。①IMRT技術と過酸化チタンナノ粒子の併用療法の有効性の検討、②過酸化チタンナノ粒子の安全性と至適投与量の決定、③過酸化チタンナノ粒子併用放射線照射の分割方法の検討、④過酸化チタンナノ粒子を併用した高精度放射線増感療法の評価。新型コロナウイルスの感染流行の影響により、臨床と同じ装置を用いたIMRTの検討を実施することが困難であった。昨年度は項目②の過酸化チタンナノ粒子の安全性を評価することを目的とし、過酸化チタンナノ粒子を安全に腫瘍まで輸送するドラッグデリバリーシステムの確立に成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の検討では、ヒト膵臓がん培養細胞や、ヒト膵臓大腸がん培養細胞を用いて、過酸化チタンナノ粒子の放射線増感効果をin vivoで確認する。本研究計画の成功には、過酸化チタンナノ粒子の投与濃度、ドラッグデリバリーシステムで用いる有機分子の大きさや特異性などによって大きく異なることが予想される。昨年度はコロナウイルス感染症などの影響もあり、十分な実験ができなかったが、状況が整えばさらに研究計画を進めていく予定である。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症に対する施設利用制限やルールの変更、及び研究補助者の出勤停止などが重なり、研究を計画通りに遂行する事が困難であったため、次年度使用額が生じた。
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