46 日レ医誌 (JJSLSM) 第 35 巻第 1 号 (2014) 総説 REVIEW ARTICLE 深部腫瘍に対するインドシアニングリーン修飾リポソーム (ICG-lipo) と光を用いた治療成績 岡本芳晴 1, 大﨑智弘 1, 東和生 1, 伊藤典彦 柄武志 1, 今川智敬 1, 菅波晃子

総 説

REVIEW ARTICLE

深部腫瘍に対するインドシアニングリーン修飾リポソーム（ICG-lipo）と

光を用いた治療成績

岡本　芳晴

_{，大﨑　智弘}

_{，東　和生}

_{，伊藤　典彦}

_，

柄　武志

_{，今川　智敬}

_{，菅波　晃子}

_{，田村　裕}

Outcome from Photodynamic Therapy with Phospholipid-Conjugated

Indocyanine Green for Animal Spontaneous Deep-Seated Occurring Tumors

Yoshiharu Okamoto

_{, Tomohiro Ohsaki}

_{, Kazuo Azuma}

_{, Norihiko Itoh}

_,

Takeshi Tsuka

_{, Tomohiro Imagawa}

_{, Akiko Suganami}

_{, Yutaka Tamura}

1

_{Department of Veterinary Clinical Medicine, School of Veterinary Medicine, Tottori University}

_{Department of Bioinformatics, Graduate School of Medicine, Chiba University}

(Received February 25， 2014， Accepted April 1， 2014)

要　旨

　我々はインドシアニングリーン（ICG）をリン脂質成分に結合させた ICG 修飾リポソーム（ICG-lipo）を開発した．今

回は深部腫瘍15 例に対し，ICG-lipo（抗がん剤等内包）を点滴投与後，近赤外線光源装置または半導体レーザーを用

いて患部に20-60 分間光照射した．照射間隔は毎日～週 3 日で実施した．Response Evaluation Criteria in Solid Tumors

（RECIST）に基づく判定結果は CR：1 例，PR：8 例，SD：5 例，PD：1 例であった．PR，SD 症例は全例 QOL の改善

がみられた．15 例いずれも重篤な副作用は確認されなかった．

キーワード：犬猫，レーザー，がん，ICG，リポソーム

Abstract

　We synthesized liposomally formulated phospholipid-conjugated indocyanine green (ICG-lipo). Using the ICG-lipo and a broad band light source or diode laser, we tried to treat against 15 cases of animal spontaneous deep-seated occurring tumors. Irradiation was performed for 20-60 min and its intervals were every day or 3 times per week after injection of the ICG-lipo. Outcome of criteria due to RECIST was followed, CR: one case, PR: eight cases, SD: five cases, PD: one case. QOL was improved in all cases with PR and SD. There was no severe side effect.

Key words：dogs and cats, laser, cancer, ICG, liposome

〒680 −8553 鳥取市湖山南 4 丁目 101　TEL/FAX: 0857 −31 −5440

（4 −101 Koyama-Minami, Tottori, 680 −8553, Japan）

1. 緒言 　我々は，インドシアニングリーン（ICG）の光特性，す なわち波長800 nm の光を吸収して発熱（温熱効果）1-3）_， 波長600-800 nm の光を吸収して活性酸素を誘導（光線 力学効果）する4）_{ことに注目し，そのがん治療への応} 用の可能性を模索してきた．本治療法を光線温熱療法 （Photodynamic Hyperthermal Therapy: PHT）と命名し，さ

らにPHT に局所抗癌剤を併用する方法を光線温熱化学

療法（Photodynamic Hyperthermal Chemo-Therapy : PHCT）

と命名した．これまでin vitro5,6）_{，in vivo}7）_{実験でその} 有効性を確認し，さらに臨床応用を開始している8）_．し かし，この治療法は表在性腫瘍を対象としたものであり， 深部の腫瘍には適さない．また，この治療法にもいくつ かの問題点があることがわかった．その例として，鼻腔 内のような腫瘍の存在が肉眼で十分確認できない部位に おいては，ICG 溶液を腫瘍に的確に投与することが困難 であることや，ICG 溶液を腫瘍組織内に均一に投与する ことが困難なことがあげられる． 　2010 年，千葉大の田村らは，細胞膜と同じ材料で作ら れた小さな気泡（小胞），すなわち“ リポソーム ” の膜に ICG を結合させることに成功した9）_{．一昨年初めより，実} 験動物を用いたデータに基づき，実際の犬猫の自然発症 症例に対してICG 修飾リポソーム（ICG-lipo）と光を用いた 治療を実施したのでその概要を紹介する．また今回，本 治療法を普及させるにあたり，産学協同のコンソーシア ムを構築したので，これについても概説する． 2. 症例 　2012 年 7 月～ 2013 年 7 月末までに，本学附属動物医 療センターおよび提携病院で深部腫瘍のため手術不適応 と判断された15 例（血管肉腫 3 例，髄膜腫 2 例，鼻腺 癌2 例，悪性中皮腫，扁平上皮癌，甲状腺癌，移行上皮癌， 縦隔型リンパ腫，乳腺腫瘍心臓転移，悪性黒色腫，由来 不明悪性肉腫各1 例）を対象とした（Table1）．このうち 3 例（症例1, 13, 14）では腫瘍の減容積手術を行った．治療 は，ICG-lipo（抗がん剤，免疫賦活剤内包）原液を 10% ブ ドウ糖溶液で10 倍希釈し，40-60 分かけて点滴投与した 後に半導体レーザー（DL-15，飛鳥メディカル，京都）ま たは近赤外線光源装置（Hyper5000，東京医研，東京）を 用いて光照射した．照射方法は，患部直上の皮膚にエコ ーゼリーを充填したビニールパック（エコーゼリーを充填 しているため約5 mm の厚みあり．事前に冷蔵庫で冷却 しておいた）を置き，光源装置をビニールパックに接触さ せて患部に向かって光照射した（Fig.1）．この際，光源装 置を円を描くように動かしながら作った．半導体レーザ ー使用時にはロータリーハンドピースを使用した．照射 条件は，半導体レーザーでは5-10 W，近赤外線光源装置 Case 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Unknown adenocarcinoma Meningioma Meningioma Chondrosarcoma Nasal gland tumor Malignant melanoma Squamous cell carcinoma Thyroid cancer

Tharacic lymphoma Hemangiosarcoma Hemangiosarcoma

Metastasis of mammary gland tumor Hemangiosarcoma

Mesothelial tumor Transitional cell cancer

Brain Brain Brain Nasal cavity Nasal cavity Oral cavity Oral cavity Neck Thorax Heart, spleen Heart, spleen Heart Spleen Spleen Bladder

Tumor Site Animal Spiecies Sex Age B.W._(Kg)

dog dog cat dog dog dog dog dog dog dog dog dog dog dog dog E.bulldog Schunauzer Mix W.chogie Chihuahua M. dachshund Cavalie G. retriever G. retriever L. retriever M. dachshund Shiba Maltese Maltese Borzoi ♂ ♂ ♂ ♂ ♀ ♀ ♀ ♀ ♂ ♀ ♂ ♀ ♀ ♀ ♂ 2 8 18 5 12 9 12 9 10 11 8 9 11 11 11 24 9 4 17 2 6 6 32 25 23 5 15 4 6 30

Table1 Summary of case.

Fig.1 Irradiation of diode laser. Set the pack including echo jelly between skin and diode laser and then diode laser is irradiated with moving.

では5 W で患部に 20-60 分間光照射とした．内包した抗 がん剤は，カルボプラチン（カルボプラチン点滴静注液 ®_{50 mg/5 mL，日本化薬株式会社，東京），タキソール（パ} クリタキセル注®_{30 mg/5 mL，日本化薬株式会社，東京）} および5-FU（5-FU 注 250 協和，協和発酵，東京）であ り，それぞれ通常量の1/10 量を添加した．5-FU は猫に は禁忌であるため，猫の症例については添加しなかった． また免疫賦活剤としてアンサー20（ゼリア新薬，東京）を 100 倍希釈した液を 1 mL 添加した．照射間隔は毎日～週 3 日とし，1クール（3 週間）終了時に判定を行った．腫瘍 の増減判定はRECIST に基づき，CR，PR，SD，PD の 4 段階とした．症状の変化は獣医師の判断およびオーナー からの報告に基づいて判定した． 3. 結果 　RECIST に基づいた結果および治療後の臨床状態を Table2 に 示 し た．15 症 例 中，CR： １ 例，PR：8 例， SD：5 例，PD：1 例であった．PD の 1 例を除く 15 例中 14 例において，一般状態や食欲の改善など QOL の改善 がみられた．腫瘍の心臓転移による心タンポナーゼを呈 した3 例では全て心タンポナーゼの消失がみられた．全 例において重篤な副作用は確認されなかった．代表的な 症例について下記に紹介する． 3.1 症例 3：猫，雑種，雄，18 歳，4 kg 　約1 ヶ月前より前庭疾患を疑わせる斜頸等がみられた ため，ステロイドを処方していた．昨日突然，起立不能 となり病院に搬入された．来院時，有害刺激に対しては 反応を示した．脳疾患を疑い，無麻酔下でCT 検査を実 施した結果，右側頭蓋内部に約2 cm のマスを発見した． CT 像より強く髄膜腫を疑った（Fig.2）． 　家族は積極的な治療を望まないとのことだったため， 話し合いの結果，ステロイド治療に加えてICG-lipo に よる治療を行うことにした．光照射は近赤外線光源装置 を用い，出力5 W，20 分間実施した．開始から 3 週間 は計25 回，次の 3 週間は計 16 回照射した．治療開始 1 週間後には起立できるまでに回復した．ICG-lipo による 治療は6 週間実施し，その後はステロイドの治療を継続 した．治療開始6ヵ月までは経過良好であったが，7ヵ 月目に症状の再発がみられた．飼い主の意向により麻酔 下でのCT 検査が困難になったため，腫瘍の大きさの変 化は追跡できなかった． 3.2 症例 11：犬，M. ダックス，雄，9 歳，5.6 kg 　5 日前に一度失神し，今朝も失神したため近隣の獣医 師に来院した．来院時，粘膜蒼白，Ht:23%，心音不明瞭

Criteria* Surgery Clinical sign

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 SD PR PR SD SD SD PD CR SD PR PR PR PR PR PR Yes No No No Yes Yes No Yes No No No No No No No Improvement of seizer

Disappearance of seizer, improvement of appetite Raise itself up from astasia

Disappearance of nasal hemorrhage, decrease in sneeze and nasal discharge Disappearance of nasal hemorrhage, decrease in sneeze and nasal discharge Decrease in oral hemorrhage

Tumor progression

Disappearance of remaining tumor Improvement of appetite, refreshment

Disappearance of cardiac effusion, improvement of appetite, refreshment

Disappearance of cardiac peritoneal effusion, improvement of appetite, refreshment Disappearance of cardiac peritoneal effusion

Improvement of appetite, refreshment Improvement of appetite, refreshment Improvement of hematuria

Case

*CR: complete response, PR: partial response, SD: stable disease, PD: progressive disease

Table2 Summary of result.

だった．精査のため本学動物医療センターを紹介された． 　血液検査の結果，重度の貧血と肝酵素の上昇がみられ た（Table3）．初診時の X 線検査を Fig.3（a）に示した．超 音波検査では，右房内にマス（Fig.4（a）），心嚢水貯留，血 様腹水貯留，腹壁にマス，脾腫が認められた．以上より， 脾臓由来血管肉腫の破裂および心臓転移と仮診断した． 　飼い主に脾臓由来血管肉腫の心臓転移に関しては極め て予後が悪いこと，また現時点では有効な治療法がない ことを説明した．飼い主との話し合いの結果，ICG-lipo による治療を行うことにした．なお内科療法等の補助療 法は一切行わなかった．通院の都合上，ICG-lipo を血管 内投与後，在宅治療とした．具体的には近赤外線光源装 置を貸与し，自宅で毎日左右胸壁より各20 分間，腹部 20 分間の計60 分間を光照射（出力 5 W）するように指示した． 　治療後1 週間目から元気・食欲が回復してきた．初診 時から3 週間目の来院時には，動物の一般状態は極めて 良好で，血液検査においても貧血の改善，肝酵素の正常 化がみられた（Table3）．超音波検査では腹水の消失，腹 部マスの消失，X 線検査では心タンポナーゼの消失（Fig.3 （b））が確認された．また右心房内のマスに関しては，大 きさに著変はなかったが，エコーフリーの領域が観察 （Fig.4（b））されるなど，腫瘍内部の変性・壊死が示唆された． 4. 産学連携コンソーシアム 　今回，本治療法を獣医領域に普及させること，また将 来的に本治療法を医学領域へ橋渡しすることを目的とし て，産学連携コンソーシアムを構築した．その概要図を Fig.5 に示した．コンソーシアムには企業 3 社，鳥取大学（農 学部，工学部），千葉大学（医学部），さらには民間動物 病院が参画した．コンソーシアムの役割分担は，ICG 修 Table3 Hematology of case 11.

Fig.3 X-ray image in case 11. (a): Before treatment. Cardiac enlargement due to cardiac tamponade. (b): 21 days after treatment. Improvement of cardiac enlargement due to disappear of cardiac effusion.

Fig.4 Echo image in case 6. (a): Before treatment. The mass (*) with regular echo density exists in the right atrium. (b): 21 days after treatment. The size of mass does not change, but some hypoechoic areas are observed.

Fig.5 Organization chart of business-academia collaboration consortium. x104_/µl x102_/µl g/dl % x104_/µl % % % % % % 658 109 14.6 41.8 18 6 0 69 0 8 17 RBC WBC HGB HCT PLT %EOS %BASO %Seg %Stab %Lym %MONO 308 258 7.2 19.7 1 0 0 67 1 30 3

Item Day 0 Day 21 Unit

6.2 1000 131 251 12 0.6 180 92 9.7 0.4 427 7.3 79 54 191 16 0.2 289 96 25.1 0.4 151

Item Day 0 Day 21 Unit TP ALT AST ALP GGT TBil TCho GLU BUN CRE CPK g/dl U/l U/l U/l U/l mg/dl mg/dl mg/dl mg/dl mg/dl mg/dl (a) (a) (b) (b) Chiba Univ. Tateyama Machine

Co.,Ltd Tokyo IkenCo.,Ltd

Tottori Univ. _{Asuka MedicalInc.}

飾体の改良および基礎研究を千葉大学が，そのICG 修飾 体と抗がん剤，免疫賦活剤を混和して最終的なICG 修飾 リポソーム（ICG-lipo）の製造を鳥取大学が担当する．光 源装置を販売している会社は，コンソーシアムに参加希 望の民間動物病院からの薬剤の受注を担当する．薬剤受 注の連絡を受けて鳥取大学が製造したICG-lipo を各民間 動物病院に有償で提供する．このような流れで症例を蓄 積し，薬剤の効果検証を実施していく予定である． 　現在，約100 施設の民間動物病院がこのコンソーシア ムに参加している．今後さらにこのコンソーシアムに参 加していただく民間動物病院を募り，症例を増してまと めていきたい． 5. 考察 　これまで獣医領域では，深部腫瘍に対しては，一部の 腫瘍に対する外科切除を除いて放射線治療以外に有効な 治療法はなかった．特に肺転移症例に関しては，放射線 治療も有効ではない．今回，ICG-lipo を用いることにより， これまで治療不可能と言われてきた胸部転移症例などの 深部腫瘍に対しても治療ができうる可能性が高まった． 　今回の結果から，腫瘍の種類によって本治療法の効果 に差があることがわかった．特に効果が著明だったのは， 血管肉腫，肥満細胞腫に対してであった．1 例ではある が甲状腺癌に関しては減容積後，本治療を実施すること により腫瘍が完全消失した．しかし，扁平上皮癌につい ては効果が不十分であった．また5 例においては，腫瘍 の増殖は抑制できたが，縮小には至らなかった．今後， 効果が不十分であった腫瘍に関しては，内包する抗がん 剤，照射条件，治療間隔を再検討する等の改善を重ね， 効果の向上に努めていきたいと考えている． 　今日の日本の医学領域においては，社会的倫理の問題 等，多くのハードルがあり，医療機器の開発あるいは新 規薬剤の開発が他の先進国の後塵を拝している状態であ る．いっぽう，獣医学領域においては，近年，獣医学の 発達，飼育環境の改善等により動物の平均寿命は延長し ている．その結果，老化による種々の疾患も増加している． 腫瘍はその中でも最も大きな問題となっており，また多 くの飼い主が高度な獣医療を希望しているのが現状であ る．2000 年より米国では比較腫瘍学の分野が確立されて， 動物の自然発症腫瘍はヒトのがんと非常に類似している との観点から，新規がん治療薬開発に自然発症の動物の がんを活用していこうという主旨の基に成立している． 　本邦においては，このような医学，工学，獣医学が連 携したコンソーシアムの設立は初の試みである．今後 益々，このようなコンソーシアムが全国各地に設立され ることを期待したい． 6. 結論 　本法は，手術不適応とされてきた深部腫瘍に対する治 療法として有効な選択肢の一つとなることが期待される． 利益相反の開示 　利益相反なし． 参考文献

　1）W.R. Chen, R.L. Adams, S. Heaton, D.T. Dickey, K.E. Bartels, R.E. Nordquist: Chromophore enhanced laser-tumor tissue photothermal interaction using an 808-nm diode laser. Cancer Lett., 88: 15-19, 1995.

　2）W.R. Chen, R.L. Adams, K.E. Bartels, R.E. Nordquist: Chromophore-enhanced in vivo tumor cell destruction using an 808-nm diode laser. Cancer Lett., 94: 125-131, 1995.

　3）W.R. Chen, R.L. Adams, A.K. Higgins, K.E. Bartels, R.E. Nordquist: Photothermal effects on murine mammary tumors using indocyanine green and an 808-nm diode laser: an in vivo efficacy study. Cancer Lett., 98: 169-173, 1996.

　4）T. Hirano, E. Kohno, Y. Gohto, A. Obana: Singlet oxygen generation due to ICG irradiation. Photomed. Photobiol., 28: 15-16, 2006.

　5）R. Radzi, T. Osaki, T. Tsuka, T. Imagawa, S. Minami, Y. Okamoto: Morphological study in B16F10 murine melanoma cells after photodynamic hyperthermal therapy with indocyanine green (ICG). J. Vet. Med. Sci., 74: 465-472, 2012. 　6）R. Radzi, T. Osaki, T. Tsuka, T. Imagawa, S. Minami, Y.

Nakayama, Y. Okamoto: Photodynamic hyperthermal therapy with indocyanine green (ICG) induces apoptosis and cell cycle arrest in B16F10 murine melanoma cells. J. Vet. Med. Sci., 74: 545-551, 2012.

　7）M. Onoyama, T. Tsuka, T. Imagawa, T. Osaki, S. Minami, K. Azuma, N. Ogawa, Y. Okamoto: Effect of photodynamic hyperthermal therapy with indocyanine green on tumor growth using colon 26 bearing mouse model. Oncol. Lett., (in press). 　8）M. Onoyama, T. Tsuka, T. Imagawa, T. Osaki, S. Minami, K.

Azuma, K. Kawashima, H. Ishi, T. Takayama, N. Ogawa, Y. Okamoto: Photodynamic hyperthermal chemotherapy with indocyanine green in 16 cases of malignant soft tissue sarcoma: a novel cancer therapy. J. Vet. Sci., (in press).

　9）T. Toyota, H. Fujito, A. Suganami, T. Ouchi, A. Ooishi, A. Aoki, K. Onoue, Y. Muraki, T. Madono, M. Fujinami, Y. Tamura, H. Hayashi: Near-infrared-fluorescence imaging of lymph nodes by using liposomally formulated indocyanine green derivatives. Bioorg. Med. Chem., 22: 721-727, 2014.

−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 著者紹介 岡本　芳晴（Yoshiharu Okamoto） 1987 年に北海道大学大学院獣医学研究 科博士課程中途退学．同年より鳥取大 学農学部獣医外科学教室助手として赴 任．1993 年 9 月北海道大学 博士（獣 医学）（番号4383）．2004 年に獣医学科 獣医神経病・腫瘍学研究室主任併任． 2013 年に共同獣医学科獣医外科学研究室教授（獣医神 経病・腫瘍学研究室教授併任）．専門は獣医外科学（小 動物外科専門医）．主な研究テーマは，がんに対する先 端的治療の開発，各種サプリメントの生物効果機序の 解明等．日本獣医学会（評議員），日本獣医麻酔外科学 会，日本キチン・キトサン学会，がんワクチン療法研 究会，日本内視鏡外科学会，日本小動物獣医学会，日 本光線力学学会（理事），日本レーザー獣医学研究会（会 長），光線温熱療法研究会（会長）．