京都府立医科大学：【論文掲載】世界初！放射線治療の増強効果を持つ診断薬「酸化鉄ナノNI造影剤」を開発～がんの治療抵抗性領域を発見、難治がんである脳腫瘍モデルで実証～

本研究成果のポイント

○がん治療では、抗がん剤や放射線治療の効果が低い「抵抗性」を持つがんであるかを見極め、治療を行う部位が鍵となります。組織の一部が「低酸素」となる腫瘍は、化学療法に抵抗性があり、より高い線量の放射線療法が必要になります。しかし、体内で抵抗性を持つ部位を、高い解像度で正確に特定することが難しく、腫瘍のどの部位を重点的に治療していけばよいか分からない状況でした。
○今回、治療抵抗性のがんが持つ「低酸素領域」に高い精度で集まる「酸化鉄ナノNI造影剤」を世界で初めて開発しました。
これにより、がんの内部構造を解析し、抵抗性のある部位を正確に見つけ、同部位をより治療強度を上げた治療へと繋げることができる可能性を示しました。
○「酸化鉄ナノNI造影剤」は、放射線治療の効果を増強することも示され、治療抵抗性を持つがんに対して、放射線治療のリスクを低減できる可能性があります。
○今後、治療効果の増強メカニズム、より効果的な分子構造などを改良し、安全性を十分検証した上で、臨床応用に進みたいと考えます。

研究概要

　京都府立医科大学大学院医学研究科　放射線診断治療学　助教　吉野祐樹、同　准教授　山崎秀哉、滋賀医科大学　産科学婦人科学講座　客員助教　吉野芙美、国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構　量子医科学研究所　上席研究員　青木伊知男ら研究グループは、治療抵抗性のがんがもつ「低酸素領域」に高い精度で集積し、MRIを使用した際に、高解像度・感度によってがんの内部構造のイメージングが可能な「酸化鉄ナノNI造影剤」を開発しました。
　本研究は、悪性度の高い脳腫瘍として知られる神経膠芽腫モデルでの実証に成功することができ、本件に関する論文が、ナノ技術分野では世界最高峰の学術雑誌の一つである『ACS nano』に2025年3月26日付けで掲載されましたのでお知らせします。

　本研究で開発した「酸化鉄ナノNI造影剤」は、ニトロイミダゾールと酸化鉄ナノ粒子を組み合わせた世界初の放射線治療の増強効果を持つ診断薬です。また、本研究は診断法と治療法の両面に革新をもたらし、安全な素材を使用して高精度のMRIがん診断、各種放射線治療に対し、新たな手段や基準を提示する可能性があります。
　本研究成果をもとに、今後は治療効果を増強するメカニズムの解明、より効果的な分子構造などを改良し、安全性をさらに検証した上で臨床応用に進むことが期待されます。

論文情報

雑誌名　ACS nano
発表媒体　オンライン速報版
雑誌の発行元国　アメリカ

オンライン閲覧　可　https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c06753
掲載日　2025年３月26日（日本時間）

論文タイトル（英・日）
英語：2Nitroimidazole-Functionalized Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles Detect Hypoxic Regions of Glioblastomas on MRI and Improve Radiotherapy Efficacy
（日本語：2-ニトロイミダゾール誘導体で修飾した超常磁性酸化鉄ナノ粒子は膠芽腫の低酸素領域を描出し放射線治療効果を向上させる）
筆頭著者
　京都府立医科大学大学院医学研究科　放射線診断治療学　吉野祐樹
共同著者（*責任著者）
　滋賀医科大学　産科学婦人科学講座　吉野芙美
　国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構　量子医科学研究所　青木伊知男*
　滋賀医科大学　生命科学講座(化学)　森　康友紀
　京都府立医科大学大学院医学研究科　放射線診断治療学　鈴木　弦
　滋賀医科大学　産科学婦人科学講座（女性）　辻俊一郎
　滋賀医科大学　女性診療科　天野　創
　滋賀医科大学　脳神経外科　椎野顯彦

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