中赤外レーザ、健康な膵臓組織を保護しながら腫瘍を除去する

October, 16, 2025, Washington--中国、四川大学の研究チームは、健康な組織を無傷のままに膵管腺癌(PDAC)を標的とする新しいレーザベースの技術を開発した。PDACは最も一般的なタイプの膵臓ガンであり、ガンに関連する死因の第3位である。

「われわれの技術は、初めて、腫瘍の分子フィンガープリントを利用して選択的アブレーションを達成した」と、中国四川大学(Sichuan University)の研究チームリーダーHoukun Liangはコメントしている。「PDACには健康な膵臓ガンよりも大幅に多くのコラーゲン線維が含まれているため、コラーゲン線維に強く吸収される波長の中赤外線レーザを使用すると、健康な膵臓を維持しながらガン組織を切除できることがわかった。」

Optica Publishing GroupのOptica誌では、研究チームは、開発した高出力フェムト秒中赤外レーザに基づく新しい方法について説明している。13人の患者から採取したPDAC腫瘍を使用して、新しいアプローチが健康な膵臓組織と比較してガン組織を破壊する効率が2〜3倍高いことを示した。

「私たちの研究は、健康な膵臓を救いながらPDACを効率的に切除するための新しい低侵襲戦略につながる可能性がある。これにより、外科的合併症が大幅に減少し、正常な臓器機能が維持され、さらに重要なことに、特定の生体分子が豊富な他の腫瘍を治療するための参考資料を提供し、将来の低侵襲で精密な腫瘍治療への新しい経路を開く可能性がある」(Liang)。

健康な組織を無傷のまま残す
腫瘍アブレーションは、レーザ光、熱エネルギー、または化学薬品を腫瘍に直接適用することにより、癌組織を外科的に除去せずに破壊する低侵襲治療である。膵臓ガンやその他のガン治療において、様々なアブレーション技術が臨床的注目を集めているが、健康な組織への損傷が懸念されるため、臨床現場ではまだ広く導入されていない。

「われわれのより広範なプロジェクトは、分子指紋を使用して巻き添え損傷を軽減し、選択的アブレーションを導くレーザベースの手術プラットフォームを開発することを目的としている。様々なガンや腫瘍の種類、眼疾患、アテローム性動脈硬化症に対する、より安全で正確な治療オプションが緊急に臨床的に必要とされており、これは特定の生体分子吸収特徴に正確に一致するレーザ波長を使用することで実現できる」(Liang)。

膵臓ガンに合わせた治療法を開発するために、研究チームはまず、腫瘍の豊富なコラーゲン分子に最も強く吸収されるレーザ波長(6.1µｍ)を特定した。Liangのチームは、シンガポールの南洋理工大学(ＮＴＵ)のWonkeun Changのチームと協力し、新しい反共振中空コアファイバを開発した。

外径が400µｍ未満、半径10cm以下の曲げ損失が1dB/m以下の中空コアファイバにより、人体の奥深くまでレーザ光を確実に照射することができる。臨床使用を強化するために、生体適合性のある医療グレードのポリイミドジャケットとサファイアエンドキャップを装備できるため、耐久性が確保され、体内の破損のリスクが最小限に抑えられる。

6.1µｍのレーザ波長が組織と安全かつ予測可能に相互作用することを確立した後、研究チームは、外科的に切除されたヒト膵管腺癌腫瘍と正常な膵臓組織の選択的アブレーションをテストした。

その結果、6.1µｍの波長により膵臓腫瘍組織に対する高い選択性が可能になり、正常組織への損傷が最小限に抑えられると同時に、1µｍや3µmなどの非共鳴波長と比較してアブレーション効率も向上することがわかった。

コラーゲンが豊富な腫瘍を標的
「この方法は、レーザ送達にアクセスできるコラーゲン含有量の高い膵管腺癌に特に適している。臨床的には、レーザ光は低侵襲手術または内視鏡手術中に適用可能である」とLiangは話している。

研究チームは現在、アブレーション効率とシステムの安定性をさらに向上させるために、レーザパラメータとデリバリーシステムの最適化に取り組んでいる。また、ガン検査とアブレーションを同時に行うことを目的として、光コヒーレントトモグラフィ(OCT)をシステムに統合している。さらに、チームは、異なる分子シグネチャを持つ他の種類の腫瘍へのこの技術の適用可能性を調査したいと考えている。

研究チームは、この方法が臨床で日常的に使用されるようになるには、多くの作業が必要であると指摘している。これには、包括的な生物学的安全性評価と、有効性とリスクを評価する構造化された臨床試験が含まれる。また、臨床現場での使いやすさと安全性を確保するために、レーザ光源とファイバデリバリシステムの統合を改善することも計画している。