Development of heart radioprotection with reduced coenzyme Q10

• Project/Area Number: 21K15808
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 清水 康之 神戸大学, 医学部附属病院, 特命技術員 (80824234)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: 放射線 / 心臓 / 放射線防護 / 還元型CoQ10

Outline of Research at the Start

放射線治療は胸部悪性腫瘍に広く適応されるが、解剖学的にも心臓への照射を避けることが困難な症例も多く、放射線誘発性の心臓関連疾患が、生命予後にも影響を与えうることが知られている。
本研究の目的は高い抗酸化作用を持つ還元型コエンザイムQ10を用いて心臓に対する放射線有害反応を軽減するかを確認し、胸部への放射線治療時における心臓の防護法の開発の足掛かりとすることである。
本研究はマウスに対し還元型コエンザイムQ10を投与後、放射線照射し心臓を摘出し解析を行い還元型コエンザイムQ10の放射線防護効果を確認する。同時に腫瘍移植モデルを用いて腫瘍に対して治療効果を低減させないかを確認する。

Outline of Annual Research Achievements

放射線治療は近年では一般的な治療であるが肺癌、食道癌、胸腺癌等の放射線治療時では心臓への照射を避けることが困難な症例も多く、心膜炎、心筋症、冠状動脈疾患といった放射線誘発心臓病を引き起こすことが知られている。
本研究の目的は先行研究で、がんに対する放射線治療効果を阻害せず、腸管を防護する物質として見出した還元型コエンザイムQ10(CoQ10)が心臓に対しても防護効果を示すのではないかと仮説を検討することである。また還元型CoQ10は非放射線誘発性の臓病に対する治療効果が報告されており、長期間の投与により有効に放射線誘発性の心臓病の予防効果が期待できるのではないかと考えた。
これらの高い抗酸化作用を持つ還元型コエンザイムQ10を用いて心臓に対する放射線有害反応を軽減するかを確認し、胸部への放射線治療時における心臓の防護法の開発の足掛かりとすることである。
本研究はマウスに対し還元型コエンザイムQ10を投与後、放射線照射し心臓を摘出し解析を行い還元型コエンザイムQ10の放射線防護効果を確認する。同時に腫瘍移植モデルを用いて腫瘍に対して治療効果を低減させないかを確認する。
本年度においては昨年と同様にマウスを用いた心臓の放射線による影響を組織学的解析で確認を行い放射線誘発心臓病のモデルとして使用できるか確認した。今後はCoQ10を経口投与し放射線照射による心臓への影響の変化を確認し、還元型CoQ10が放射線誘発心臓病の予防に有効性を見出すことである。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

再現性がはっきりしないため実験手法の再検討を行う

Strategy for Future Research Activity

今後も前年度と同様にマウスモデルを中心に実験で評価を行う。
放射線の線量と評価のタイミングの検討のため還元型コエンザイムQ10を経口投与し、放射線の線量、投与タイミング、解析タイミングなど最適を再検討する。
解析方法は継続して、心臓に含まれる還元型コエンザイム10を高速クロマトグラフィー法により定量、放射線による毛細血管の評価、線維化の評価を行う。
これらの実験により還元型CoQ10が放射線治療時における心臓の放射線防護剤として有用か確認を行う。