がん手術におけるActivatable蛍光プローブを用いた
Fluorescent Image-Guided Surgery(FIGS)の実現に向けて

がんの手術において、がん細胞を残らず取り除くことは重要です。
例えば海外において、乳がん手術(乳房部分切除)を受けた患者のうち
約25%が再発により再手術が必要となるとの報告があります。

再発の原因の一つとして、手術時にがん細胞の取り残しがあった可能性が考えられています。
判別しにくい微小ながん部位を手術中に見やすくすることで、取り残しを減らすことができると考えられるため、
微小ながんの可視化はがん手術における重要な課題のひとつです。

現在、微小ながん部位を特定する術前診断技法として一般的には、
PET(陽電子断層撮像法)、SPECT(単一光子放射断層撮像法)、MRI(核磁気共鳴撮像法)
が使用されています。

また近年、手術中の技法としてFIGS、すなわち手術中に蛍光プローブによって
標的部位を検出する技術ががん部位の検出に用いられており、一定の成果を上げています。
しかし FIGS でミリメートルサイズの微小ながんを発見することは困難とされています。

その理由として、従来から FIGS に用いられている蛍光プローブはがん組織に結合しやすかったり、
がんに取り込まれやすい特性を持っているものを使用しますが、それがわずかながら健全な組織にも分布することが挙げられます。
このわずかな蛍光がノイズとなり、微小ながん部位から発せられる弱い蛍光シグナルが埋もれてしまうため、
常に蛍光を発するプローブ (always-ON プローブ) は、微小ながん部位を発見しにくいという問題点を抱えています(図1a)。

この問題を改善するため、
微小な標的部位を高感度かつ高選択的に可視化できるactivatable蛍光プローブ(図1b)の開発が
東京大学の浦野教授らにより開始されています。

KeywordsFIGS実現に向けた
5つのキーワード

Keyword #1
Fluorescent Image-Guided Surgery (FIGS)とは

手術中に蛍光プローブによって標的部位を検出するための技術です。
FIGS技術がヒトに初めて用いられたのは1940年代で、当時は脳腫瘍や血流画像を強調するために使用されていました1)

FIGSに用いられる代表的な蛍光プローブとしてIndocyanine Green(ICG)があります。
ICGの最初の臨床応用は卵巣がんに対して行われ、卵巣がん摘出手術時にがんを特異的に検出する目的で使用されました。
現在、ICGは乳がん手術時におけるセンチネルリンパ節同定の際にも使用されています。

Keyword #2
Activatable 蛍光プローブとは

それ自身は無蛍光であるが、観測対象分子に特異的に結合・反応し、
その前後で蛍光特性を大きく変化させる分子です(図1b参照)。

Activatable 蛍光プローブ 図1(a)Activatable 蛍光プローブ 図1(b)

図1 "always-ON"プローブaと"activatable"プローブbによるがんイメージングの比較
(提供:東京大学大学院薬学系研究科 浦野先生)

Keyword #3
Activatable蛍光プローブを用いたFIGS(がん手術)への応用

Activatable蛍光プローブは、がん細胞と反応することで初めて蛍光を発するようになるため、
微小ながん組織であっても特定が容易となります。

また投与後数分で蛍光を発するプローブを使用することで、
手術中に微小ながんを同定することがより容易になり、
手術の精度の向上や時間短縮が期待できます。

Keyword #4
Activatable蛍光プローブを使用することのメリット

術中にがんを可視化できれば、がんの取り残しを減らし、再発率を低下させることができる可能性があります。
術中にがん細胞を迅速に判別できるため、手術時間の短縮により患者さんの身体的負担を低減できる可能性があります。
内視鏡や腹腔鏡を用いた手術においては、適切な切除部位をガイドするナビゲーションとなることが期待されます。

Keyword #5
開発中のナビゲーションドラッグ

五稜化薬はFIGSに用いるactivatable蛍光プローブを「ナビゲーションドラッグ」と定義し、開発を進めています。
以下に開発中の乳がん及び食道がん手術それぞれに対するナビゲーションドラッグを以下にご紹介します。

参考文献

  1. 1)Moore, George et al. The Clinical Use of Fluorescein in Neurosurgery: The localization of brain tumors. J. Neurosurg. 5 (4): 392-398. doi:10.3171/jns.1948.5.4.0392 (1948)
  2. 2)Ueo. H. et al. Rapid intraoperative visualization of breast lesions with γ-glutamyl hydroxymethyl rhodamine green. Sci. Rep. 5, 12080; doi: 10.1038/srep12080 (2015)
  3. 3)Shinden.Y. et al. Rapid diagnosis of lymph node metastasis in breast cancer using a new fluorescent method with γ-glutamyl hydroxymethyl rhodamine green. Sci. Rep.6, 27525; doi: 10.1038/srep27525 (2016)
  4. 4)国立がん研究センターがん情報サービス http://ganjoho.jp/reg_stat/index.html
  5. 5)食道癌診断・治療ガイドライン第3版 金原出版
  6. 6)Onoyama,H et al. Rapid and sensitive detection of early esophageal squamous cell carcinoma with fluorescence probe targeting dipeptidylpeptidase IV. Sci. Rep.6, 26399; doi: 10.1038/srep26399 (2016).

監修

東京大学大学院薬学系研究科・医学系研究科 教授 浦野泰照 先生
東京大学医学部附属病院 胃食道・乳腺内分泌外科 教授 瀬戸泰之 先生

Pipelineパイプライン

新製品開発状況

治験薬記号 GCP-001(gGlu-HMRG) GCP-002(EP-HMRG)
有効成分の承認状況 未承認 未承認
対象疾患名 乳がん 食道がん
開発段階 国内 前臨床 前臨床
海外 前臨床 前臨床

五稜化薬株式会社は現在、
GCP-001(乳がん)及びGCP-002(食道がん)を外科的手術におけるナビゲーションドラッグとして
1日も早く医療現場にお届け出来るよう開発中です。

About us会社概要

社名 五稜化薬株式会社
URL http://goryochemical.com/
設立 平成22年7月16日
資本金 805百万(資本準備金795百万を除く)
従業員数 14名
事業内容
  • 機能性色素の販売
  • 機能性色素の受託合成
  • 機能性色素を用いた診断薬開発
役員
  • 代表取締役 丸山 健一
  • 取締役 山内 英作
  • 取締役 江口 耕三
  • 取締役 三浦 淳一
  • 取締役 宇佐美 篤
  • 取締役 大矢 毅一郎
  • 監査役 山本 明彦
  • 監査役 坂本 教晃
顧問 技術顧問 鈴木 章(北海道大学名誉教授)

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