末梢肺癌に対する経気管支光力学療法を実行するための新しい光送達方法

この研究の主な焦点は、末梢肺腫瘍に適用される革新的な光線力学療法 (PDT) モードの開発です。 原発性肺がんまたは肺への転移性腫瘍を含む肺腫瘍の現在の治療には、手術、化学療法（標的療法および免疫療法を含む）、および放射線療法が含まれます。 治療法の選択は、腫瘍の大きさ、浸潤、遺伝的特徴、患者の全体的な健康状態などの要因によって異なります。

初期段階の末梢肺腫瘍については、現在の外科的方法に代わる低侵襲治療法を開発する努力が続けられています。 コンピューター断層撮影ガイドによる経皮または気管支鏡ガイドによる高周波アブレーション (RFA)、マイクロ波アブレーション、光力学療法などの技術は、積極的に研究開発中です。 光線力学療法では、がん細胞に選択的に吸収される特殊な光増感剤を利用し、続いて特定の波長の光に曝露してがん細胞を破壊する反応を引き起こします。

光線力学療法は、早期の中枢気道肺がんや気道閉塞を引き起こす進行腫瘍の治療に成功していますが、限界もあります。 光の透過が制限されているため、治療範囲は直径約1.5～2センチメートルとなります。 腫瘍全体をカバーするには複数回の誘導と光治療が必要であり、手術の技術的な難易度が高くなります。

光は直進し、組織界面に遭遇すると透過、吸収、反射を受け、組織内への透過が制限されます。 米国のフリードバーグ博士は 2003 年に、鉱物油（屈折率約 1.47）などの高屈折率の材料を使用して、気管や気管支での光の伝導を可能にする新しい照明モードを提案しました。 しかし、鉱物油は肺組織に有害であり、誤って気道に吸入すると重篤な合併症を引き起こします。

この研究では、屈折率 1.47 の造影剤であるリピオドールが鉱物油の潜在的な代替品として検討されました。 リピオドールはケシ油とヨウ素イオンの混合物で、リンパ造影や肝臓腫瘍の塞栓療法に一般的に使用されます。 これは、肺腫瘍を視覚化し、位置を特定する手段として、臨床現場で気管支鏡注入に長年使用されてきました。

これらの考察に基づいて、研究チームは、電磁ナビゲーション気管支鏡を使用して、腫瘍を含む肺部分の近位気管にリピオドールを注入することにより、腫瘍をリピオドールで完全に囲むことができるという仮説を立てた。 続いて気管近位部で光線療法を行うと、腫瘍組織、供給血管、リンパ組織などのリピオドールを含む肺組織が照射され、腫瘍組織と潜在的な初期微小転移が選択的に死滅します。

研究チームはブタモデルを使用して前臨床試験を実施し、気管支鏡検査によってリピオドールを肺の末梢腫瘍部位に点滴注入できることを確認した。 さらに、リピオドールを注射した肺組織における現在のエネルギー設定（200 J/cm、400 mW/cm、500秒）での光線療法は安全であることが示されました。

米国の多施設臨床試験 (ClinicalTrials.gov) 識別子: NCT02916745) は末梢肺腫瘍の PDT を調査しました。 治療の48時間前にフォトフリンを静脈内注射し、電磁ナビゲーション気管支鏡検査と気管支鏡超音波検査の指導の下、エネルギー設定200 J/cm、400 mW/cm、500秒でPDTのために光ファイバーを腫瘍部位に挿入した。 この試験には、2019年1月の時点で重篤な合併症の報告がない5人の患者が参加しており、初期の安全性と実現可能性が示されている。 この試験とチームが提案した新しい PDT 照明モードに基づいて、第 I 相ヒト臨床試験が 2021 年 10 月に開始され、2022 年 2 月まで継続中です。 3 例が治療されており、最初の観察結果は安全性と実現可能性を示唆しています。 残念なことに、患者 1 人は急速な病気の進行のため、治療後 6 週間で閉塞性肺炎で亡くなりましたが、治療に関連した合併症とはみなされませんでした。

治療の有効性は予想ほどではありませんでしたが、最適な照明量を決定するにはさらなる臨床試験が必要です。 現在進行中の試験（NCT02916745）では、2人の症例が重大な合併症を起こすことなく、異なる方向から複数の光線治療を受けました。 アリソン博士による症例報告では、標準治療の対象とならない患者に対し、48時間間隔で2回の光線治療を行った気管支鏡下PDTが成功し、合併症のないことが実証された。

臨床試験の次の段階は、チームの2022年の単一光治療試験に基づいて提案されており、異なる方向での複数の光治療と48時間後の追加投与を使用して安全性と有効性を評価することを目的としています。 この研究は、将来の第 I 相臨床試験における最小基本照明線量 (NOAEL) および考えられる有効線量の参考として役立ちます。