64Cu-ATSM Predicts Efficacy of Carbon Ion Radiotherapy Associated with Cellular Antioxidant Capacity
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19K08091
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52040:Radiological sciences-related
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
Ohno Tatsuya 群馬大学, 大学院医学系研究科, 教授 (10344061)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾池 貴洋 群馬大学, 医学部附属病院, 講師 (10643471)
花岡 宏史 関西医科大学, 医学部, 教授 (50361390)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 炭素イオン線 / 64Cu-ATSM / 抗酸化能 / 悪性腫瘍 / Cu-ATSM / 画像誘導放射線治療 / 重粒子線治療 / 低酸素イメージング / 放射線感受性 |
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| Outline of Research at the Start |
腫瘍内部の低酸素化はがんの悪性度に関与し、X線に抵抗性となることが知られている。これに対して、high-LET放射線である炭素イオン線は、酸素増感比が低く、低酸素性腫瘍に対する効果が期待される。本研究は、低酸素イメージングとして用いられる64Cu-ATSMの腫瘍内集積とX線や炭素イオン線に対する放射線感受性の関連をヒトがん細胞株やヌードマウス皮下腫瘍移植片モデルにて明らかにする。また、その生物学的な応答機序については、whole transcriptome sequencing等を行い、得られたデータを機械学習にて解析するなどして、関連する遺伝子発現プロファイルを探索することを目的とする。
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| Outline of Final Research Achievements |
We found that the carbon ion RBE correlated with 64Cu-ATSM uptake both in vitro and in vivo. High RBE/64Cu-ATSM cells showed greater steady-state levels of antioxidant proteins and increased capacity to scavenge reactive oxygen species in response to X-rays than low RBE/64Cu-ATSM counterparts; this upregulation of antioxidant systems was associated with downregulation of TCA
cycle intermediates. Furthermore, inhibition of nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) sensitized high RBE/64Cu-ATSM cells to X-rays, thereby reducing RBE values to levels comparable to those in low RBE/64Cu-ATSM cells.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
がん細胞の抗酸化能は炭素イオン線RBEに寄与すること、ならびに64Cu-ATSM取り込みは同機序を反映した高RBE腫瘍の診断バイオマーカー候補であることが示唆された。64Cu-ATSMイメージングを用いた光子線ならびに高LET放射線治療計画の個別化、高度化が期待される。
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Report
(4 results)
Research Products
(3 results)
