2023 Fiscal Year Final Research Report

A New Photodynamic Therapy System for Deep Organ Cancer Using an Implantable Light-Emitting Device

Research Project

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Project/Area Number	21H03846
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 90130:Medical systems-related
Research Institution	National Defense Medical College
Principal Investigator	YUJI MORIMOTO 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 生理学, 教授 (10449069)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	山田直生防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 生理学, 助教 (00837370) 西山伸宏東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (10372385) 藤田克彦九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (20281644) 藤枝俊宣東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70538735) 垣見和宏東京大学, 医学部附属病院, 特任教授 (80273358) 辻本広紀防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 医療安全・感染対策部, 教授 (80554998)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	光線力学療法
Outline of Final Research Achievements	Metronomic PDT (mPDT), an advanced system of photodynamic therapy (PDT), employs prolonged (~2 weeks) exposure to weak light (~100 uW) to gently kill cancer cells while administering a photosensitizing agent. In this study, our objective was to establish mPDT as a cancer therapy for deep organ cancer by conducting research and development of mPDT-related technologies. The results of this study can be summarized as follows: (1) A wireless-powered implantable surface emitting device was developed. (2) The developed treatment system demonstrated marked anti-tumor effects in a rat liver orthotopic tumor model. It was demonstrated that the therapeutic effect could be enhanced by additional administration of photosensitizers and adjustment of the wavelength of the light source.
Free Research Field	医用工学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究により、インプランタブル無線給電式mPDTという次世代型のPDT技術を創出し、局所のがん治療技術を創製した。体内の深部に存在する腫瘍には適用困難と考えられていた従来のPDTに対し、完全埋込型という全く新しい概念の手法を導入することで、PDTの適用範囲の拡大が期待される。微弱光を用いるmPDTは周囲組織への侵襲がほとんどなく、骨髄抑制や皮膚合併症などを起こさない安全性の高い点で放射線療法や化学療法に優る。