プロフィラクティック食品の消化管有害反応低減によるメタボロミック放射線療法

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K09996
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 岡本 欣晃 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (20362791)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 赤坂 浩亮 神戸大学, 医学部附属病院, 助教 (20707161) ; 佐々木 良平 神戸大学, 医学部附属病院, 教授 (30346267) ; 江島 泰生 神戸大学, 医学部附属病院, 講師 (70423233) ; 椋本 成俊 神戸大学, 医学部附属病院, その他 (70634278) ; 吉田 賢史 神戸大学, 医学部附属病院, 講師 (80351906)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 放射線治療

Outline of Annual Research Achievements

今回の申請では、H27 年度中に①放射線照射後の正常組織と腫瘍細胞での細胞死に関与するROSの関与と分子機序を検討し、H27～H28 年度にかけては②メタボロミクス解析による放射線消化管障害の代謝産物の同定と有害反応軽減する候補物質の同定、③プロフィラクティック食品を投与し、担癌ラットを用いた放射線照射による消化管防護と抗腫瘍効果の増加効果を確認することとした。①に関しては正常組織に関しては腸管における放射線照射後のROSの発生がクリプトを中心に起こっていることを明らかにし、プロフィラクティック食品である還元型コエンザイムQ10がそのROSの発生を抑制することを明らかにした。癌細胞に関しては主に培養細胞を用いたROSの発生と細胞増殖機能の解明を実施したが、これまで数種類のヒト癌細胞株の実験において還元型コエンザイムQ10が細胞増殖を抑制しないことを確認できている。②のメタボロミクス解析に関してはまず、放射線単独の代謝産物の変動を検討した。2Gy,20Gyの線量設定を実施し、大きく変動のある代謝物を検討したが、照射された腸管サンプルを用いた我々の実験系の中ではタウリンが最も顕著に変動していた。③に関して還元型コエンザイムQ10を投与した場合の変化をメタボロミクス解析したが、現時点では代謝産物に大きな変化は確認できなかった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

H27年度の主たる実験項目である、正常組織とがん細胞におけるROSの発生に関するIn vivo, in vitroの実験に関してはこれまでに確立してきた実験系であることもあり、予定通りおおむね順調に進展していると言える。②のメタボロミクス解析に関してはその実験条件の確立に時間と費用を要した。検討するラットのn数の如何に確定するかが困難であったが、合計7回の実験を繰り返し、n数がより多い方が実験結果が判定しやすいことが判明し、現時点ではn数を5ｰ8匹に設定している。実験条件がほぼ確立しつつあり、本年度も本実験を継続していく予定である。

Strategy for Future Research Activity

これまでの実験結果からは腸管への放射線照射は代謝物の変動としてタウリンが重要な役割をきたしていることが示唆されている。その原因解明が重要だと考えているが、タウリンは胆汁の成分として抱合された形で肝臓から分泌され、腸管で吸収を受けるという肝腸循環をしていることが知られている。そのため、メタボロミクス解析で得られた結果は腸管に放射線照射がなされることによって、タウリンを含む複数の化合物の吸収阻害が起こっている可能性を仮説として提唱している。その仮説の証明としてタウリンの経口投与と径静脈投与を比較することを検討している。

Causes of Carryover

メタボロミクス解析に用いる実験動物の匹数が検討段階で一部で少なくなったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

今年度にメタボロミクス解析の精度向上の目的で実験動物を購入し、消耗品代として計上する予定。

Research Products

• [Journal Article] Particle therapy for clinically diagnosed stage I lung cancer: comparison with pathologically proven non-small cell lung cancer. (2015)
  • Author(s): 6.Fujii O, Demizu Y, Hashimoto N, Takagi M, Terashima K, Mima M, Jin D, Nagano F, Katsui K, Okimoto T, Iwata H, Niwa Y, Yamashita T, Akagi T, Daimon T, Sasaki R, Hishikawa Y, Abe M, Murakami M, Fuwa N.
  • Journal Title: Acta Oncol. Volume: 54(3) Pages: 315-321
  • DOI: 10.3109/0284186X.2014.974828.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Combined IDH1 mutation and MGMT methylation status on long-term survival of patients with cerebral low-grade glioma. (2015)
  • Author(s): Tanaka K, Sasayama T, Mizukawa K, Takata K, Sulaiman NS, Nishihara M, Kohta M, Sasaki R, Hirose T, Itoh T, Kohmura E.
  • Journal Title: Clin Neurol Neurosurg. Volume: 138 Pages: 37-44
  • DOI: 10.1016/j.clineuro.2015.07.019
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Short treatment time and excellent treatment outcome in accelerated hyperfractionated radiotherapy for T1 glottic cancer. (2015)
  • Author(s): Tamaki Y, Hieda Y, Yoshida R, Yoshizako T, Fuchiwaki T, Aoi N, Sekihara K,Kitajima K, Kawauchi H, Kitagaki H, Sasaki R, Inomata T.
  • Journal Title: Nagoya J Med Sci. Volume: 77(4) Pages: 585-94
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Clinical significance of SUVmax in (18)F-FDG PET/CT scan for detecting nodal metastases in patients with oral squamous cell carcinoma. (2015)
  • Author(s): Kitajima K, Suenaga Y, Minamikawa T, Komori T, Otsuki N, Nibu K, Sasaki R,Itoh T, Sugimura K.
  • Journal Title: Springerplus. Volume: 4 Pages: 718
  • DOI: 10.1186/s40064-015-1521-6.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The current status and future of radiotherapy for spinal bone metastases. (2015)
  • Author(s): Ejima Y, Matsuo Y, Sasaki R.
  • Journal Title: J Orthop Sci. Volume: 20(4) Pages: 585-592
  • DOI: 10.1007/s00776-015-0720-x.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Assessment of Parametrial Response by Growth Pattern in Patients With International Federation of Gynecology and Obstetrics Stage IIB and IIIB Cervical Cancer: Analysis of Patients From a Prospective, Multicenter Trial (EMBRACE). (2015)
  • Author(s): 17.Yoshida K, Jastaniyah N, Sturdza A, Lindegaard J, Segedin B, Mahantshetty U, Rai B, Jürgenliemk-Schulz I, Haie-Meder C, Sasaki R, Pötter R.
  • Journal Title: Int J Radiat Oncol Biol Phys. Volume: 93(4) Pages: 788-796
  • DOI: 10.1016/j.ijrobp.2015.08.007.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Compensatory glutamine metabolism promotes glioblastoma resistance to mTOR inhibitor treatment. (2015)
  • Author(s): 18.Tanaka K, Sasayama T, Irino Y, Takata K, Nagashima H, Satoh N, Kyotani K, Mizowaki T, Imahori T, Ejima Y, Masui K, Gini B, Yang H, Hosoda K, Sasaki R, Mischel PS, Kohmura E.
  • Journal Title: J Clin Invest. Volume: 25(4) Pages: 1591-1602
  • DOI: 10.1172/JCI78239
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of a new medical device for particle therapy: Experience of bioabsorbable spacer at the stage of clinical test. (2015)
  • Author(s): Ryohei Sasaki, Hiroaki Akasaka, Daisuke Miyawaki, Yusuke Demizu, Shigeru Yamada, Masao Murakami, Takumi Fukumoto
  • Organizer: 日本放射線腫瘍学会
  • Place of Presentation: 群馬
  • Year and Date: 2015-11-19 – 2015-11-21
• [Presentation] Radiosensitizor extracted from Spinach, MGDG, Enhanced the Cytotoxic Effect for Pancreatic Cancer Cells when combined with Radiation Treatment (2015)
  • Author(s): Hiroaki Akasaka, Yasuo Ejima, Kenji Yoshida, Daisuke Miyawaki, Takeaki Ishihara, Yoshiyuki Mizushina and Ryohei Sasaki
  • Organizer: 15th International Congress of Radiation Research
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2015-05-25 – 2015-05-29
  • Int'l Joint Research
• [Book] 多職種チームで実践する頭頚部がんの化学放射線療法 (2015)
  • Author(s): 丹生健一、佐々木良平、大月直樹、大田史江
  • Total Pages: 263
  • Publisher: 日本看護協会出版会