Optimization of nuclear medicine using physical and biological method in oncology
| Project/Area Number |
20K08053
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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 | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
工藤 崇 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 教授 (20330300)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井手口 怜子 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 助教 (10457567)
西 弘大 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 助教 (10719496)
福田 直子 (森田直子) 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 技術職員 (90380972)
鈴木 啓司 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 准教授 (00196809)
上谷 雅孝 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (40176582)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | FDG / 放射性ヨウ素 / 被ばく / DNA損傷 / 核医学治療 / 腫瘍 / 腫瘍核医学 / 線量評価 / 治療効果 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、放射性同位元素を用いた腫瘍の診断と治療（腫瘍核医学）における効果の最大化と被ばくリスクの最小化に寄与できる、被ばく線量評価手法を確立を目指します。腫瘍核医学、FDG PETをはじめとする診断のみでなく、治療においてもヨウ素-131やラジウム-223等が国内で利用されており、世界的にも注目を集めていますが、被ばくを伴う医療は患者の受ける利益とリスクの適切なバランスが必要です。本研究では、核医学の画像診断手法と採血などによる生物学的被ばく推定法を併用して、腫瘍核医学における被ばく線量評価手法を確立し、腫瘍核医学の有用性の最大化とリスクの最小化を目指します。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2020年度においては、放射線管理学的手法による線量推定、核医学画像診断的手法による線量推定、生物学的手法による線量推定のうち、リアルタイムで行う必要が高い管理学的・生物学的推定を中心に行った。管理学的手法については、I-131病室入院者において、体外からの線量測定を経時的に行うことで、実効半減期（クリアランス）を計測し、患者の臨床的データと照らし合わせることによって、クリアランスの予測を試みた。この結果、I-131のクリアランスはeGFRに代表される腎機能と相関しており、腎機能の事前測定によってクリアランスおよび被曝量のある程度の推定が可能であることが示唆された。
一方、生物学的推定については、F-18 FDG PET検査時におけるDNA損傷と被曝量パラメータの関係についての検討を行った。当初予定であったγH2AXによるDNA損傷の測定については、検体を低温で保存しなければならないなどの実行上の問題が発生したため、これを採血によって得られたリンパ球の染色体形態変化の測定による方法に切り替えた。約40例の検討では、FDG PET検査によってごくわずかではあるが異常染色体の数が増加しており、DNAの損傷があること、FDG PET時に同時に行われるCTによる影響がより大きいこと、およびDNAの損傷の程度には非常に大きな固持差があることが判明した。また、付属的な発見として、FDG PET検査の対象となっている癌患者においては、FDGによる被ばくが生じるまえのバックグラウンド状態での染色台異常数が、正常者に比べて大きくばらつきまた多いという事実が判明した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
放射線管理学的手法については、I-131による治療の検討については、概ねのデータ収集を行うことができた。I-131の治療患者におけるクリアランス速度の測定とその推定が腎機能を用いてわかる可能性が示され、核医学治療患者の被ばく管理及び患者QOLの向上につながる結果が得られたと考える。また、生物学的手法については、FDG PETによる被ばく状況とDNA損傷評価の検討も行い、損傷が軽微にとどまることが判明した。ただし、γH2AXによる測定が技術的にハードルが高いことが判明しため、染色体異常に要検討への切り替えが必要であった。予想外の結果として、被ばく前から癌患者の染色体異常が非常に高いことが判明したため、被ばくとは切り分けて今後検討を進める必要があると考えている。
一方、核医学画像診断的手法においては、解析に必要と考えられたソフトウエアであるOLINDAが予想以上に高額であったため、初年度の購入は行えず、現時点ではデータの収集は行うことができているが、解析にまでは至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
放射線管理学的手法のうちI-131の部分は概ねの結果が得られたため、論文投稿をはじめとする発表に移行する。生物学的手法については、症例数が十分でないため、症例の収集を継続する。また、同様の研究を行っている広島大学との共同体制を構築する予定である。核医学画像診断的手法については、画像は一部収集出来ているが、2020年度にはOLINDAの購入が予算不足のためできず、解析には至っていない。幸い前年度の予算がCOVID-19の影響による出張旅費の削減のため今年度に一部残額が算入できるため、これを合算して購入を行う予定とする。また、OLINDAが高額であることを考慮し、別の画像医学的手法や、すでにOLINDAを初秋している研究者との共同研究に切り替えるなどの方策を考える。また、解析について研究者の人的資源・時間が限られているため、2020年度同様、人件費で技術補佐員を雇用して、研究を推進する。一方、研究発表については、本年度もCOVID-19の影響が残ると考えられるため、出張による発表は困難と思われる。発表についてはVirtualな発表を推奨している学会を中心に行っていく予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(20 results)
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[Journal Article] International Impact of COVID-19 on the Diagnosis of Heart Disease2021
Author(s)
Einstein AJ, Shaw LJ, Hirschfeld C, Williams MC, Villines TC, Better N, Vitola JV, Cerci R, Dorbala S, Raggi P, Choi AD, Lu B, Sinitsyn V, Sergienko V, Kudo T et al.
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Journal Title
Journal of the American College of Cardiology
Volume: 77
Pages: 173-185
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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