| Project/Area Number |
22K19930
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
Terakawa Atsuki 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (10250854)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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| Keywords | 粒子線治療 / 重陽子融合反応 / 重陽子 / 放射線増感効果 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、重水素化合物薬剤を腫瘍に集積させた状態で重陽子線照射を行い、腫瘍細胞内でDD反応を誘発させて低副作用で高い治療効果を狙う治療法、すなわち、腫瘍内核融合反応誘発型重陽子線治療法の開発を目指す。DD反応を伴う重陽子線線量分布を計測するため、重水を用いたポリマーゲル線量計を開発する。また、腫瘍細胞に集積させる重水素化合物として重水素化グルコースを用いる。重水素化グルコースを添加し培養した腫瘍細胞に重陽子線を照射し、付与線量に対する細胞生存率を評価する。従来のX線照射や重陽子線単独照射等と比較し、本研究の治療法の優位性を評価・総括する。
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| Outline of Final Research Achievements |
The purpose of this study is to develop a novel deuteron therapy inducing high therapeutic effects on cancer cells through irradiation of cancer cells which have took up a deuterated drug, followed by deuteron fusion reaction in the cells. We developed the irradiation devices for the cell-irradiation experiment at CYRIC, Tohoku University. However, the cyclotron at CYRIC was broken and experiments could not be carried out for over a year. Thus, we carried out a simulation study using the PHITS code with the latest data library specifically for this research. As a result, increases in both absorbed dose and linear energy transfer were confirmed at the spatial scale of tissue and cell levels, suggesting the superiority of the treatment method proposed in this study.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
陽子線や炭素線を用いる従来の粒子線治療と異なり、本研究が目指す新規粒子線治療は、巨大加速器を必要とする炭素線と比較して陽子線同様に規模は小さくでき、ブラッグピーク領域で減速した重陽子線が、腫瘍細胞内に予め伝達させた重陽子とDD核融合反応を引き起こす。その結果、核分裂破片の高LET粒子線で炭素線に匹敵する治療効果をもたらすと同時に腫瘍手前の正常組織には炭素線よりも副作用が小さい革新的、画期的な粒子線治療技術となる。よって、本研究はこれまでの粒子線治療の方向を大きく変換・転換させる可能性を有すると考えられる。
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