選択的細胞内気泡化による非侵襲超音波がん治療法の開発

通过选择性细胞内气泡形成开发非侵入性超声癌症治疗方法

• 批准号: 18H05956
• 负责人: 石島 歩
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-08-24 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18H05956/
• 关键词: 超音波治療; ナノ粒子; 相変化ナノ液滴

申請者は，2017年に超音波応答性抗がん薬「標的化PCND (Phase-change nano-droplet)」を用いた非侵襲超音波がん治療技術「選択的細胞内気泡化」を提案し， in vitroでの原理検証結果を発表した．これは抗腫瘍効果が機械的作用という，これまでに無い作用機序により治療を行う薬剤である．本研究課題では，これを臨床応用可能な治療技術として発展させるべく，担癌マウスモデルを用いた有効性の検証に挑んだ．具体的な達成目標として，超音波照射系と二光子イメージング系が統合された実験系を構築し，標的化PCNDの血中から腫瘍への蓄積，気泡化前後における細胞の変化，免疫系の応答を明らかにすることを掲げた．本年度は二光子イメージングシステムに統合可能な超音波照射系の構築に取り組んだ．超音波照射系は，顕微鏡システムに容易に搭載可能な，4本の振動子が組みこまれた小型水槽とした．この超音波照射系を設計，構築し，音場をハイドロフォンとシュリーレンイメージングにより評価した結果，音波の集束が確認でき，最大負圧で4 MPaの圧力の出力が可能であることを示した．さらに，この超音波照射系を自作の明視野顕微鏡システムに組み込み，超音波照射により惹起される物理現象の可視化を行った．具体的には，アクリルアミドゲル中に固定したマイクロバブルに超音波を照射し，その振動を高速度撮影した．本研究で開発した超音波照射システムを今後，二光子顕微鏡に組み込み，PCND気泡化により引き起こされる生命現象を明らかにしていく予定である．

The applicant, in 2017, proposed a non-invasive ultrasonic treatment technology "selected intracellular vacuolation" for ultrasonic-responsive antibiotics "standardized PCND (Phase-change nano-droplet)", in The principle of in vitro and the proof of the results are shown in the table.これはAnti-tumor effectがMechanical actionという、これまでにNo action Mechanical sequenceによりtreatmentを行う薬剤である. The subject of this research is the possible clinical application of the treatment technology and the effectiveness of the cancer treatment technology. To achieve the specific goal, the ultrasonic irradiation system and the two-photon irradiation system are integrated and the system is constructed, and the target PC is The accumulation of swelling and ulcers in the blood of ND, the transformation of cells before and after vesicle formation, and the response of the immune system. This year, the ultrasonic irradiation system that can be integrated with the two-photon photonics system has been constructed by a group. The ultrasonic irradiation system is easy to carry, the micromirror is easy to install, and the 4-unit vibrator set is suitable for a small water tank. Ultrasonic irradiation system, design and construction, sound field systemイメージングによりreview results, sound wave clustering confirmation, maximum negative pressure 4 MPa's pressure force is not as strong as it is possible to produce. The ultrasonic irradiation system is used to visualize physical phenomena caused by ultrasonic irradiation using a self-made bright field micromirror. Specifically, the には, アクリルアミドゲル中にfixed したマイクロバブルにultrasonic irradiationし, そのvibrationをhigh-speed photographyした. In the future, this research will focus on the use of ultrasonic irradiation and the two-photon laser micromirror group, P CND's foaming process will cause the phenomenon of life to rise, and the phenomenon of life will be revealed.

项目成果

Selective intracellular delivery of perfluorocarbon nanodroplets for cytotoxicity threshold reduction on ultrasound‐induced vaporization

• DOI: 10.1002/cnr2.1165
• 发表时间: 2019-08
• 期刊: Cancer Reports
• 影响因子: 1.7
• 作者: A. Ishijima;S. Yamaguchi;T. Azuma;E. Kobayashi;Y. Shibasaki;Teruyuki Nagamune;I. Sakuma

生体内における相変化ナノ液滴気泡化観察系の開発

体内相变纳米液滴气泡形成观察系统的开发

• 发表时间: 2018
• 作者: 西尾忠;中村純奈;堂浦智裕;磯江康宏;中村教泰;中前賢太，石島歩，東隆，中川桂一，長棟輝行，山口哲志，柴崎芳一，佐久間一郎
• 通讯作者: 中前賢太，石島歩，東隆，中川桂一，長棟輝行，山口哲志，柴崎芳一，佐久間一郎