Development of new photo dynamic therapy for peritoneal dissemination of gastric cancer

新型光动力疗法治疗胃癌腹膜播散的进展

• 批准号: 21K08782
• 负责人: 白下 英史
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Oita University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K08782/
• 关键词: 光線治療; パルスレーザー; 腹膜播種; 光線療法

光感受性物質の存在下で光線を照射するphotodynamic diagnosis/therapy (PDD/PDT)は臨床において皮膚癌，膀胱癌，食道癌，脳腫瘍などに応用されている．5-Aminolevukinic acid　(5-ALA)を用いたPDT/PDD（ALA-PDD/PDT）は，胃癌腹膜播種モデルマウスによる検証実験でその有用性が示されている．5-ALAはヘム産生の原料としてミトコンドリア内で合成されており，その代謝中間物が光照射により活性酸素(ROS)を生成する．発生したROSによりミトコンドリアが障害され，細胞はアポトーシスを起こす．5-ALAを過剰投与した場合，正常細胞ではPIXは酵素により速やかにヘムへ変換されるが，癌細胞内ではヘムに代謝されずに中間生成物が細胞内に蓄積されやすく，殺細胞効果が得られる．一方，課題としては他の光感受性物質（レザフィリンやフォトフリン）に比べて，癌特異性は高いが殺細胞効果が低いことである．殺細胞効果を上げることができれば，5-ALA-PDTは癌特異性の高い新規腹膜播種治療法となりうる．本研究の目的は，肉眼的にすべての病巣を診断することが難しく，腸閉塞や腹水により患者QOLを低下させる難治性の胃癌腹膜播種病変に対するより効果的で正常組織に影響の少ないパルスレーザー光線照射を用いた新規治療法を開発することである．本研究で明らかにすることは，①殺細胞効果の至適なレーザー光照射条件，②レーザー光線照射が癌細胞と癌微小環境に与える影響，③内視鏡や腹腔鏡に搭載可能な細径デバイスを用いてより広範囲の病変を治療できる可能性の模索，である．本年度は超小型パルスレーザー光源の製作および種々の胃癌細胞株に対する光感受性物質およびレーザー光線の曝露実験（ALA-PDD/PDT）を行った．

Photodynamic diagnosis/therapy (PDD/PDD) of skin cancer, bladder cancer, esophageal cancer and cancer in the presence of photosensitive substances. 5-Aminolevukinic acid (5-ALA) is used in PDD/PDD.(ALA-PDD/PDT) The usefulness of the assay for the production of 5-ALA in gastric cancer peritoneum was demonstrated. The raw materials for the production of 5-ALA were synthesized in situ, and metabolic intermediates were produced in response to light irradiation. When ROS is produced, PIX enzymes are rapidly converted into PIX enzymes in normal cells, and intermediate products are accumulated in cancer cells, killing cells. On the one hand, the problem is that other photosensitive substances are more sensitive than cancer specificity, and the cytotoxicity is higher than cancer specificity. 5-ALA-PDT is a new method of peritoneal seeding therapy for cancer specificity. The aim of this study is to develop new methods of treatment for refractory gastric cancer with low QOL by naked eye. This study shows that: ① optimal light irradiation conditions for cytocidal effects; ② effects of light irradiation on cancer cells and microenvironment; ③ models for the possibility of treatment of diseases carried by endoscope and laparoscope. This year, the production of ultra-compact fluorescent light sources and the exposure of photosensitive substances to fluorescent light (ALA-PDD/PDT) in gastric cancer cell lines were carried out.