放射線性心臓障害における免疫学的機序の解明

• Project/Area Number: 21K07726
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 豊増 泰 三重大学, 医学部附属病院, 助教 (00725111)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 恭子 (今中恭子) 三重大学, 医学系研究科, 教授 (00242967) ; 野本 由人 三重大学, 医学系研究科, 寄附講座教授 (10252363) ; 俵 功 三重大学, 医学系研究科, 教授 (80378380) ; 高田 彰憲 三重大学, 医学部附属病院, 講師 (80727066)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
• Keywords: 心臓障害 / 放射線照射 / 放射線障害 / マウス

Outline of Research at the Start

がん治療の進歩により放射線治療後の長期生存例において心臓障害が問題となっている。近年、免疫チェックポイント阻害剤（抗PD-1抗体）の有用性が示され、日常診療に取り入れられてきているが、放射線治療との同時・異時併用によって心臓障害が増強する可能性がある。本研究では、動物実験でマウスに胸部への放射線照射と抗PD-1抗体を併用することによって心臓障害が誘発・発現されるリスクを検証し、その病理学的な機序を解明することを目的とし、放射線照射と抗PD-1抗体併用による心臓障害のリスク軽減の可能性についても検討する。

Outline of Annual Research Achievements

がん診療において免疫チェックポイント阻害剤の使用する機会が増えている。胸部への放射線治療後の心臓障害が問題となることが、免疫チェックポイント阻害剤を併用することによる心臓障害のリスク増加が懸念されている。本研究の目的は放射線照射と抗PD-1抗体の併用することによって心臓障害が誘発・発現されるリスクを検証し、病理学的な機序を解明することである。①放射線照射単独群、②放射線照射と抗PD-1抗体の同時併用群、③放射線照射と抗PD-1抗体の異時併用群を用いてそれぞれの群での心臓（心膜や心筋）の病理学的な変化を検討する予定としており、2021年度は放射線照射単独群としてマウス（BALB/c）に対して胸部部分放射線照射モデルを用いて心臓に対して放射線照射を行った。放射線照射後にCTを撮影したのちに、サンプリングを行った。放射線照射後のCTでは心臓が放射線照射範囲に含まれていることが確認した。病理組織学的な変化を検討中である。2021年12月に実験用のCT装置は更新となり、2022年2月にＸ線照射装置を更新されたことから、新たなＸ線照射装置で実験モデルの再現性を確認する必要があり、2022年4月にマウス（BALBc）に対して放射線照射を行い、CTでは肺野の肺臓炎の出現時期や程度などある程度再現ができていることを確認した。再現性確認後に線量増加群を作成し、30Gy照射群および線量増加群に対して心臓の病理組織学的変化を検討している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2021年度に動物実験用のCT装置およびX線照射装置の更新があったため、実験が中断し、再現性を確認する実験が追加となった。心臓への部分照射モデルでの病理組織学的検討に予定より時間がかかっている。

Strategy for Future Research Activity

心臓への放射線照射後の病理組織学的変化を検討したのちに抗PD-1抗体の併用群についての実験をすすめる。