Development of a novel ESR oximetry for tumor-therapy-effect prediction

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令和3年度は分担者の赤羽、藤井らによって開発・導入した可搬型ESR装置を用いて、北大では担癌マウスがん組織のレドックスイメージングを、麻布大ではがん組織の酸素濃度の推移を計測する技術を確立し、放射線照射後に腫瘍組織のレドックスレベルの低下とオートラジオグラフィーによる糖代謝との間の相関関係が照射によって大きく崩れることをあきらかにした。レドックスイメージングでは機器の可搬性を生かして、北大全学共同利用のアイソトープ施設に持ち込みFDGによる糖代謝とレドックスイメージングの同時測定のプレリミナリーな実験ではあるが、そのトライアルを行い方法論の開発にも目処が立った段階である。また酸素濃度計測では自作したOxychipを用いて正常組織および腫瘍組織の測定も開始しているマウス乳がんモデルを作成し、腫瘍免疫を活性化させる薬剤を処理すると腫瘍体積の縮小と生存期間の延長が観察されたが、組織酸素分圧に変動は観察されなかった。これまでの研究により、X線照射や細胞障害性のある抗がん剤は腫瘍内酸素分圧を上昇させることが明らかになっている。そのため免疫チェックポイント阻害剤など腫瘍免疫活性化療法に対し、腫瘍内酸素分圧による効果予測は困難であることが示唆された。本研究では北大と麻布大の大学院生・学部学生が深く関わっており、令和4年度はコロナ禍が一旦落ち着いた時期に麻布大学の研究者志望の学部女子学生（獣医学科5年次）を2022年9月10日から9月27日まで海外カウンターパートのダートマス大学に派遣することができた。その際に派遣学生はダートマス大学ではPDMS封入酸素感受性ESRプローブ（Oxychip）の作成方法を習得すると共に、そのキャリブレーション法についても習得した。また、コロナ禍の中でも国内での学会発表が主ではあるが、数多くの大学院生や学生発表を行う事ができた。