Quantitative analysis of the contribution of tumor vascular injury to the anti-tumor effect of X-rays using boron neutron capture reaction
Project/Area Number |
19K08134
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 52040:Radiological sciences-related
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Research Institution | Osaka Medical and Pharmaceutical University |
Principal Investigator |
小野 公二 大阪医科薬科大学, BNCT共同臨床研究所, 所長 (90122407)
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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Keywords | 腫瘍血管 / ホウ素ー中性子線量 / 殺細胞効果 / コロニー形成率 / BNCT / BPA / 腫瘍治癒率 / 造腫瘍性細胞率 / 腫瘍血管損傷の寄与 / 抗腫瘍効果 / 線量増殖遅延関係 / 線量細胞生存率関係 / ホウ素中性子捕獲反応線量 / 腸管上皮細胞 / 血管内皮細胞 / X線による腫瘍血管損傷 / 抗腫瘍効果への寄与の定量 / BNCTの抗腫瘍効果の利用 |
Outline of Research at the Start |
腫瘍細胞選択的な集積能を持つ硼素薬剤BPAを投与したマウスの腫瘍に低速中性子を照射すると中性子と硼素原子核の反応で極短飛程の極高LETが極短飛程の粒子が放出され、効果は硼素を集積した腫瘍細胞に略限定される。この効果をコロニー法で求めた細胞生存率と増殖遅延日数で調べ関係を求め、X線照射時の場合と比較する。その差を腫瘍細胞以外の腫瘍内構造、特に腫瘍血管に対する放射線の効果と見なし、定量的に評価する。斯うした研究はBNCRを利用する以外には手段がない。得られたデータはSRSやSRT時のX線一回第線量照射の効果を説明できる可能性が在る。
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Outline of Annual Research Achievements |
2022年度はコロナ感染症の継続と、京都大学複合研の研究炉利用運転の開始が遅れたこと、加えて研究申請者が8月末に重篤な病気に罹患(結果的には無事に完全回復)し、1ヶ月にわたる入院、その後の、静養やリハビリテーションもあって、身体的な負担をかけない生活を余儀なくされたため、実験研究を中止していた。最近になって、少しづつ再開している状態である。現在、過去の実験データを再解析する作業を進めており、BNCTによる腫瘍の治癒を得るレベルの効果(コロニー形成率)は個々のがん細胞に対する効果のみで説明でき、血管損傷の関与が極めて小さいことを論証する論文の作成を準備中である。 既に蓄積できているデータは、2種のホウ素化合物BSHとBPAを投与して中性子照射を行った時の細胞生存をコロニー形成法で求めたものである。ホウ素化合物が異なると、効果が異なるため、細胞生存率と中性子量の関係のグラフは異なったものになる。ホウ素化合物が異なっても、BNCT反応で放出の粒子は高LET放射線であるので、片対数グラフ上で直線となる。次に腫瘍の治癒に関わる中性子量レベルでの細胞の生残数は中性子量と腫瘍制御率のグラフからも求めることが出来る。腫瘍塊中のBNCT前の細胞数の平均は細胞サイズを病理組織標本から求め、その値を用いて先の腫瘍治癒レベルの細胞数を除すと、細胞生存率を推定できる。この値と中性子量の関係は片対数グラフ上で直線になる。そして、その傾きは2種のホウ素化合物で異なることが分っている。この照射中性子量の異なる実験の解析を結合すると、何れの2種のホウ素化合物において中性子量零から治癒に到る量までの間で、がん細胞の生残率と中性子量の関係の全体像を明らかに出来る。その結果、BNCTでは治癒を得るには等しいがん細胞生残率を得ることが必要で、血管の損傷の関与は無視できることが、推測されている。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
2022年度はコロナ感染症の継続と、京都大学複合研の研究炉利用運転の開始が遅れたこと、加えて研究申請者が重篤な8月末に重篤な病気に罹患した(結果的には無事に完全回復)ため、1ヶ月にわたる入院、その後の、静養やリハビリテーションもあって、身体的な負担をかけない生活を余儀なくされたため、実験研究を中止していた。
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Strategy for Future Research Activity |
最近になって、少しづつ再開している状態である。現在、過去の実験データを再解析する作業を進めており、BNCTの効果(コロニー形成率)が個々のがん細胞に対する効果のみで説明でき、血管損傷が関与していないことを論証する論文の作成を準備中である。
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Report
(4 results)
Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Boron neutron capture therapy for clear cell sarcoma2020
Author(s)
Fujimoto T., Suzuki M., Sudo T., Fujita I., Sakuma T., Sakurai Y., Hirose T., Morishita M., Takata T., Tamari Y., Tanaka Hi., Ando T., Kawamoto T., Hara H., Fukase N., Kawakami Y., Shigemoto R., Matsumoto T., Ichikawa H., Ono K., Kuroda R. yosuke、Akisue Toshihiro
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Journal Title
Applied Radiation and Isotopes
Volume: 166
Pages: 109324-109324
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Single-dose toxicity study by intra-arterial injection of 10BSH entrapped water-in-oil-in-water emulsion for boron neutron capture therapy to hepatocellular carcinoma2020
Author(s)
H. Yanagie, M. Yanagawa, T. Higuchi, N. Dewi, Y. Nonaka, A. Shinohara, T. Matsukawa, K. Yokoyama, M. Suzuki, S. Masunaga, Y. Sakurai, H. Tanaka, K. Ono, H. Yamauchi, M. Ono, J. Nakajima, S. Higashi, H. Takahashi
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Journal Title
Applied Radiation and Isotopes
Volume: 163
Pages: 109202-109202
DOI
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Peer Reviewed / Open Access