リリース先：⼤阪科学・⼤学記者クラブ、⽂部科学記者会、科学記者会、厚⽣労働記者会、厚⽣⽇⽐⾕クラブ

2024 年 8 ⽉ 8 ⽇

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PRESS RELEASE

光免疫療法における側⽅照射型光ファイバーの有⽤性を実証【本件のポイント】■ 光免疫療法における新たな光照射⽅法としての側⽅照射型光ファイバーの有効性を証明■ 狭いスペースにおいても均⼀に光照射可能■ 内腔の臓器等、狭い空間での光免疫療法実施を後押し
学校法⼈関⻄医科⼤学（⼤阪府枚⽅市 理事⻑・⼭下敏夫、学⻑・⽊梨達雄）附属光免疫医学研究所基盤開発部⾨（研究所教授・花岡宏史）鈴⽊基史講師と同研究所⼩林久隆所⻑・特別教授らの研究チーム
は、光免疫療法における新たな光照射⽅法として、側⽅へ近⾚外光を照射するレーザーファイバーの有効性に関する基礎的検討を⾏い、光免疫療法⽤として⼗分な効果を発揮すること、狭い空間の腫瘍に均⼀に光を照射することが可能であるという研究結果を発表しました。詳しい研究概要は次ページ以降の別添資料をご参照ください。
なお、本研究についてまとめた論⽂が『Cancers』に 7 ⽉ 17 ⽇（⽔）付で掲載されました。

■書誌情報
掲載誌

論⽂タイトル
筆者「Cancers」

https://doi.org/10.3390/cancers16142558
Evaluation of a Novel Lateral Emitting Laser Fiber for
Near-Infrared Photoimmunotherapy
Motofumi Suzuki, Hisataka Kobayashi and Hirofumi
Hanaoka【本件取材についてのお問合せ】
学校法⼈ 関⻄医科⼤学 広報戦略室（佐脇・林）〒573-1010 ⼤阪府枚⽅市新町2-5-1
電話：072-804-2128

ファクス：072-804-2638 メール：kmuinfo@hirakata.kmu.ac.jp12024 年 8 ⽉ 8 ⽇

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PRESS RELEASE

別添

資料＜本研究の背景＞
光免疫療法とは、近⾚外光に反応する光感受性⾊素（IR700）とがん細胞に特異的に結合する抗体の複合体薬を投与し、薬ががんに⼗分集まったところで、がんに対してレーザー光をあてることで治療する、新しいがん治療法です。光免疫療法は、薬が結合し光が照射されたがん細胞のみを選択的に破壊するため、副作⽤が少なく⼈体に優しい治療です。⽇本においては、「切除不能な局所進⾏⼜は局所再発の頭頸部癌」に対する治療として承認されており、現在は保険診療として治療を受けることが可能です。
光免疫療法においては、⼗分な量の光をがんに照射することが必要であるため、がんの位置や⼤きさに合わせて適切に光を照射することが重要となります。現在の臨床では、体表⾯にある腫瘍に対しては懐中電灯のように光を前⽅に照射するフロンタルディフューザー＊1 を使⽤し、深部にある腫瘍の治療では、針のついたカテーテルを腫瘍に刺し、カテーテル内部に光ファイバーを挿⼊して腫瘍内部から光を照射するシリンドリカルディフューザーを使⽤しています。しかし、
この 2 種類のディフューザーでは、喉の奥側のような狭い内腔に位置するがんへの照射が困難であり、また将来的に様々な部位のがん（例えば⾷道がん）の治療に光免疫療法を適応するためには、狭い空間において照射可能な⼿法が必要です。
そこで本研究では、光を側⽅に照射する光ファイバー（Lateral Emitting Laser（LEL）ファイバー）を⽤いた光免疫療法の有効性を検証しました。
＜本研究の概要＞
本研究では、臨床で使⽤されている光免疫療法薬剤と同様に、がん細胞に発現している EGFR に結合する抗体セツキシマブに IR700 を結合させた薬剤（IR700-抗体複合体）を⽤いて実験を⾏いました。がん細胞に対して薬剤を処理し、LEL ファイバーを⽤いて光を照射したところ、光照射量依存的に細胞が死滅することが⽰されました。また、がん細胞を⽪下移植したマウスに対して LEL ファイバーを⽤いた光免疫療法を実施したところ、がんの増殖を抑制しました。以上の結果から、LEL ファイバーを⽤いた照射は従来の光免疫療法と同様にがん治療に有効であることが⽰されました。次に、⾷道がんのような狭い内腔に位置するがんに内視鏡を⽤いて照射することを想定し、内腔 20 mm の筒の中から従来型のフロンタルディフューザーおよび LEL ファイバーを⽤いて⽪下移植したがんに光照射を⾏う実験モデルを⽤いて光照射実験を⾏いました。がん組織に対する光の透過性を蛍光観察により評価した結果、LEL ファイバーはフロンタルディフューザーに⽐べてより均⼀にかつ深部まで光を届けることができることが明らかとなりました。これらの結果から、LEL ファイバーを⽤いた側⽅への光照射は狭い場所での光免疫療法を⾏う際に有⽤であることが⽰唆されました。

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PRESS RELEASE＜本研究の成果＞
1. 培養細胞における細胞殺傷効果
本研究では、ヒト類上⽪がん細胞 A431 に発光酵素であるルシフェラーゼと蛍光タンパク質である GFP を発現させた A431-GFP-luc を使⽤しました。この細胞は、細胞が⽣存している場合に発光や蛍光を⽰すことから、それらの消失により細胞死を検出することができます。
図 1A に⽰すように従来型のフロンタルディフューザーではファイバー進⾏⽅向の正⾯に光が照射されるのに対し、LEL ファイバーでは斜め下⽅向に光が照射されます。その照射野を上から⾒ると楕円形となります（図 1B）。細胞に対して IR700-抗体複合体を処理し、斜め下に細胞を置いてLEL ファイバーを⽤いて 1‒32 J/cm2 の近⾚外光を照射した後に細胞の発光を画像化しました。その結果、光の照射野と⼀致して楕円形に細胞死が観察され、照射量の増加に伴って細胞の発光を消失する⾯積が増⼤しました（図 1B）。照射量依存的に細胞死が誘導されていることから、LEL ファイバーを⽤いた照射により既存の光免疫療法と同様に細胞死を誘導できることが⽰されました。

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2. がん⽪下移植マウスモデルにおける腫瘍増殖抑制効果
マウスに A431-GFP-luc を⽪下移植し、LEL ファイバーを⽤いて光免疫療法を実施しました（Day0 に治療開始）。⾮治療群（control）および近⾚外光照射のみを実施した群（NIR）に⽐べて、光免疫療法を⾏なった群（NIR-PIT）では、有意な腫瘍増殖の遅延が認められました（図 2）。この
結果から、LEL ファイバーを⽤いた光免疫療法が動物モデルにおいても有効であることが⽰唆されました。

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3. 狭⼩空間での照射における LEL ファイバーの有⽤性狭⼩空間での照射モデルとして、直径 20 mm の筒に開けた⽳にマウス⽪下腫瘍を合わせ、筒の中【本件取材についてのお問合せ】
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PRESS RELEASEにファイバーを通して光の照射を⾏いました（図 3A）。この際、フロンタルディフューザーを挿⼊してそのままシリンダーと平⾏に照射する群（Frontal）、内視鏡などを⽤いて⾓度をつけて照射することを想定しフロンタルディフューザーを斜めに傾けて照射する群（Angled）、LEL ファイバーを⽤いて照射する群（Lateral）の 3 群間で⽐較しました（図 3A）。光免疫療法においては光が照射されると光化学反応により IR700 の化学構造が変化することで治療効果を発揮します。この時、光化学反応により IR700 の蛍光性が消失することを利⽤し、がん組織中の蛍光を観察することで、光がどの程度がん組織深部に到達したかを評価しました。実際は図 3B に⽰すように、がん組織の中で 3 点（#1: 照射光源に近く浅部、#2: がん組織の中⼼、#3: 照射光源から遠く深部）の蛍光値を定量し、照射前の蛍光強度に対する割合（％）を算出しました。フロンタルディフューザーを平⾏に照射した群ではほとんど蛍光の消失が観察されなかった（100％に近い）のに対し、フロンタルディフューザーにより斜めに照射した群では光源に近いほど蛍光の消失が⼤きいことが明らかとなりました。⼀⽅、LEL ファイバーを⽤いた照射では、3 点全てにおいて同程度の蛍光の消失が観察されました。これらの結果から、フロンタルディフューザーを⽤いた場合、斜めに光照射を⾏ったとしても遠位の深部に⼗分な光を照射することは難しいが、LEL ファイバーを⽤いることで横⽅向に対して均⼀に光を照射可能であることが明らかとなりました。またファイバーを曲げる必要もないことから狭い空間においても照射可能であると考えられます。
本研究により、光免疫療法における光照射の新たな選択肢として LEL ファイバーを⽤いた側⽅照射が有⽤であることが⽰されました。今後の光免疫療法の発展および適応拡⼤に役⽴つことが期待されます。

⽤＊1

語解説ディフューザー

光免疫療法において、近⾚外光の照射を⾏うための器具（光ファイバー）のこと＜本件研究に関するお問合せ先＞
学校法⼈関⻄医科⼤学
附属光免疫医学研究所
花岡

基盤開発部⾨研究所教授

宏史

⼤阪府枚⽅市新町 2-5-1
TEL：072-804-0101
E-mail：hanaokah@hirakata.kmu.ac.jp【本件取材についてのお問合せ】
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