防衛医科大学校,九州大学,プレアデステクノロジーズは,深部臓器がんに対して体内埋め込み型ワイヤレスOLEDデバイスを用いたメトロノミック光線力学療法(mPDT)技術を開発した(ニュースリリース)。
光線力学療法(Photodynamic therapy:PDT)は,光増感剤(光感受性物質)を標的の組織に集積させ,外部から光を照射することで活性酸素を発生させ,がん細胞を選択的に死滅させる。近年では,極めて低強度の光を長時間照射するメトロノミックPDT(mPDT)という手法が提案され,がんに対する新たな低侵襲治療法として注目を集めている。
しかしながら,mPDTを深部臓器のがんに適用するためには,腫瘍全体にわたる均一な光照射や,体内での安定した光出力の維持,熱損傷や免疫反応の回避といった技術的な課題を克服する必要があった。特に,従来の光源(レーザー)では小型化や柔軟性に限界があり,体内への完全な埋め込みや深部臓器への応用は困難とされていた。
研究では,深部臓器に発生したがんに対して,安定的かつ均一に光を照射できる完全埋め込み型の光治療デバイスを新たに開発した。厚さ0.1mmの有機EL(OLED)素子を搭載しており,直径8mmの発光面から緑色または赤色の光を照射できる。無線給電技術の組み合わせにより,動物が自由に動く状況でも一定の光強度を維持した連続照射が可能。
ラットの肝がんモデルを用いた実験では,このデバイスを腫瘍表面に留置し,光増感剤であるテモポルフィンを投与したうえで,最大4日間にわたる連続照射を行なった。その結果,腫瘍の著明な縮退および組織壊死が観察され,とくに光増感剤を2回投与した条件では,腫瘍体積が対照群の14%までに減少したという。
さらに,赤色OLEDは緑色OLEDに比べてより深部まで光が到達し,腫瘍の垂直方向および水平方向の広い範囲において,優れた治療効果を示した。安全性評価においては,体重の変化や肝酵素(肝臓障害の指標)の上昇は認められず,有意な副作用は確認されなかたった。また,生体適合性を高めるためにパリレンCでデバイスをコーティングしたことで,免疫反応に伴う線維性被膜の形成も最小限に抑制されたとする。
研究グループは,深部臓器がんに対する次世代PDTの確立に向けた重要な一歩となる成果であり,デバイスがさらに小型化され,柔軟性が高まることで,消化管や呼吸器,泌尿器などの複雑な形状をもつ臓器への応用も期待されるとしている。