Planning and optimization of dose distribution based on biological effectiveness of carbon ion radiotherapy for osteosarcoma
| Project/Area Number |
20K16751
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 52040:Radiological sciences-related
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| Research Institution | Shonan Kamakura General Hospital, Medical Corporation Tokushukai (Center for Clinical and (2022-2023)
Gunma University (2020-2021) |
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Principal Investigator |
柴 慎太郎 医療法人徳洲会湘南鎌倉総合病院(臨床研究センター), 湘南先端医学研究所 放射線医学研究部, 主任研究員 (90826950)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 重粒子線治療 / 骨肉腫 / 生物学的効果 / 線量分布図 |
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| Outline of Research at the Start |
切除非適応骨軟部腫瘍に対する重粒子線治療は良好な治療成績が報告されている。しかし、重粒子線治療範囲の中からの再発を来す症例は一定数散見される。
重粒子線治療に用いられる臨床的線量分布はヒト唾液腺癌から計算された生物学的効果比をもとに作成されており、骨軟部腫瘍の生物学的効果比を用いた臨床的線量分布とは異なる。本研究では骨軟部腫瘍のうち、ヒト骨肉腫細胞株を用いて重粒子線の生物学的効果比を求め、その生物学的効果比より真の臨床的線量分布を作成し、切除非適応骨肉腫の中で生物学的効果比が起因する局所再発を起こしている症例をなくし、治療成績の改善を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
切除非適応骨軟部腫瘍に対する重粒子線治療は良好な治療成績が報告されている。しかし、その臨床報告は十分ではなく、群馬大学重粒子線医学センターにおける治療成績の解析を行った。結論としては切除非適応骨原発肉腫に対して重粒子線治療は根治的治療となりうるものであり、この解析に関して論文として学術誌に報告した。また、放射線治療後肉腫に対する重粒子線治療により長期生存を得た症例に関しても報告した。
今回、ヒト骨肉腫細胞のU2OSに異なる線エネルギー付与(LET)の重粒子線照射を行った。異なるLETで照射を行うことで細胞生残率や化学療法との増感割合が変わることに関してはヒト子宮頸がん細胞を用いて実験を行い、論文として学術誌に報告した。ヒト骨肉腫細胞のU2OSを用いた実験では、LETが13, 30, 50, 70kev/μmで相対的生物学的効果(RBE)がそれぞれ1.77,2.25, 2.72, 4.50と、実際の治療計画で用いているヒト唾液腺細胞(HSG)のRBE(LETが13, 30, 50, 70kev/μmでそれぞれ1.07, 1.61, 2.21, 2.74)より、高いLETになるにつれてその値が大きくなり、特に照射野中心となるLETが50keV/μmとその他のLETでのRBEが相対的に大きく異なることがわかった。
続いて、U2OSのRBE曲線を実験結果とHSGのRBE曲線を元にして作成し、重粒子線治療の線量分布作成システムにU2OSのRBEによる線量分布を反映させることに成功した。また、HSGによる線量分布とU2OSによる線量分布を線量体積ヒストグラム(DVH)を用いて比較を行った。その結果、線量分布とDVHパラメータの劣化を認め、特に線量分布均一性で劣化を認めた。この重粒子線治療におけるヒト骨肉腫細胞特異的RBEを用いた線量分布の変化の解析に関して論文として学術誌に報告した。
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Report
(4 results)
Research Products
(5 results)
