ナノバブルを用いた腫瘍新生血管標的性リアルタイム超音波分子導入システムの開発

利用纳米气泡开发针对肿瘤新生血管的实时超声分子导入系统

• 批准号: 20015005
• 负责人: 小玉 哲也
• 金额: $ 3.52万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20015005/
• 关键词: ナノメディシン; ナノバブル; 遺伝子治療; 超音波; 癌画像処理; シミュレーション; イメージング

本研究は,EPR(Enhanced and Permeability Retention)効果で固形腫瘍内の血管を流れ,漏出・滞留するナノバブルをコンピューター制御下にある超音波で破壊し,このとき発生するキャビテーション気泡の衝撃圧で血管壁周辺組織に治療性分子を導入し,「血管新生の抑制を目指す実時間超音波分子導入システムの開発」と「がん遺伝子治療」への応用を目的にしている.従来の血管を介したマイクロ気泡と超音波を利用した遺伝子導入の研究では,プラスミドDNAとマイクロ気泡の混合液が使用されてきた.この方法では,血液中に大量に存在するエンドヌクレアーゼの作用でDNAが急激に分解される確率が高いことが知られている.本年度では,液体とガスが同時に封入されるナノバブルの作製と定量化をおこなった.査型電子顕微鏡観察から,ガスと液体が同時に封入される割合は20%であった.液体だけが内封されるリポソームの場合には,プラスミドDNAの封入率は30%である.実時間での分子導入法の開発では,ナノバブルの移動で得られる超音波の画像の閾植をトリガー信号にして超音波の照射が可能な実時間分子導入法をすでに開発している.この手法を用いることで,ナノバブル集積箇所でナノバブルを破壊してナノバブルに含まれる薬剤を選択的に導入できるシステムの開発が可能になった.本研究の実施期間2年以内に,当初の目標を達成することができた.本研究を臨床に意味ある手法に展開するために,遺伝子導入後の遺伝子発現を陽電子放出断層撮影(PET)で可視化するイメージング法の開発に着手した.本研究は,今後,このPETイメージング法の開発とともに展開されることになる.

This study was conducted on EPR.(Enhanced and Permeability Retention) As a result, blood vessels in solid tumors flow, leak, and retain, and are controlled by ultrasound."Inhibition of angiogenesis refers to the development of time ultrasound molecular introduction system" and "gene therapy". A study on the introduction of DNA into the blood vessels using ultrasound was carried out. This method is very effective in detecting the presence of large amounts of DNA in the blood, and the accuracy of DNA rapid decomposition is very high. This year, the liquid is sealed simultaneously and quantified. The electron microscope was used to detect the liquid phase, and the liquid phase was sealed simultaneously. In the case of liquid encapsulation, the rate of DNA encapsulation is 30%. The development of molecular introduction method in real time is related to the possibility of ultrasonic wave irradiation due to the movement of ultrasonic wave and the threshold planting of ultrasonic wave. This method is used in the middle of this, and the development of this method is possible. This study was carried out within 2 years, and the original objectives were achieved. The clinical implications of this study are discussed in detail below: the development of positron emission tomography (PET) visualization after gene introduction. This study is aimed at the future development of PET technology.

项目成果

がんの早期診断と治療を目指したナノバブルと超音波を用いた分子デリバリーシステムの開発

开发利用纳米气泡和超声波进行癌症早期诊断和治疗的分子传递系统

• 发表时间: 2008
• 作者: Tomiyama A;et al.;林奉権;小玉哲也
• 通讯作者: 小玉哲也

ナノバブルを用いた腫瘍血管造影法による口腔癌早期診断システムモデルの開発

利用纳米气泡肿瘤血管造影开发口腔癌早期诊断系统模型

• 发表时间: 2008
• 作者: 大木宏介;他
• 通讯作者: 他

TEM observation and analysis of echogenic nano-bubbles

纳米回声气泡的TEM观察与分析

• 发表时间: 2010
• 作者: Sueoka-Aragane;N;小玉哲也
• 通讯作者: 小玉哲也

ナノバブルと超音波を利用した診断・治療システムの開発

使用纳米气泡和超声波开发诊断和治疗系统

• 发表时间: 2009
• 作者: Hayashi;T.;小玉哲也;林奉権;小玉哲也
• 通讯作者: 小玉哲也

Peeling off effect and damage pit formation by ultrasonic cavitation

超声空化作用下的剥离效应和损伤坑形成

• 发表时间: 2008
• 作者: Hamatani;K.;Kodama T.
• 通讯作者: Kodama T.