2017 Fiscal Year Research-status Report
陽子線治療の治療法開発に向けた生物学的特性解析研究
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16K10412
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| Research Institution | National Cancer Center Japan |
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Principal Investigator |
秋元 哲夫 国立研究開発法人国立がん研究センター, 先端医療開発センター, 分野長 (10261851)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
茂木 厚 国立研究開発法人国立がん研究センター, 東病院, 医員 (10433997)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 放射線応答 / 陽子線 / ブラックピーク / RBE |
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| Outline of Annual Research Achievements |
陽子線に対する細胞応答はX線のように必ずしも十分には明確になっていない。陽子線の線量集中性の基礎となるブラックピーク、特に拡大ブラッグピーク (SOBP) の位置（中央と停止直前など）により生物効果の違いも指摘されており、陽子線照射の空間的位置の相違よる生物学的効果比 （RBE）の検証は重要である。そこで本研究の目的は、陽子線照射に対するがん細胞および正常細胞応答に関して、陽子線の照射法や3次元的な空間的位置特性の影響、併用薬剤による増感効果に伴う細胞応答の修飾などを解析して、得られた生物学的特性を臨床へフィードバックし、陽子線の物理学的な特性に依存している治療計画法や線量分割、併用療法などを、陽子線の生物学的特性を加味した治療法開発に発展させて集学的治療における陽子線治療の有効性確立の基礎とするものである。研究初年度は、陽子線に対する細胞応答の検討を中心に実施し、１）ブロードビームを用いたSOBPの近位、中央、遠位などの空間的位置によるLETならびにRBEの相違があること、２）その背景にLETの違いによるDNA損傷とその修復プロセスが関与している、という知見を放射線感受性が異なる食道癌細胞株を用いて検討して、研究成果を論文化した（Hojo H, Akimoto T et al. Radiat Oncol. 12(1):111, 2017）。薬剤併用による陽子線照射の増感作用とその機序についても上記のSOBPの位置により相違があるかどうか、またその増感機序がX線による増感効果と相違があるかについて研究を進め、SOBPに位置に関わらず増感効果があることやその機序を解析して、現在論文投稿中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究初年度は、放射線感受性の異なる培養細胞（ヒト食道癌扁平上皮癌細胞）を用いて、それぞれのX線および陽子線に対する放射線感受性（細胞生残率、RBE評価、など）を評価し、陽子線に対する細胞応答の検討を中心に実施し、１）ブロードビームを用いたSOBPの近位、中央、遠位などの空間的位置によるRBEの相違の有無を、X線との比較の観点から評価し、２）その背景にある細胞応答の機序の相違について、細胞生残率に加えて放射線の細胞応答に重要な増殖能、DNA損傷とその修復機構やアポトーシス誘導機構の関連分子や遺伝子の活性化などを、ウエスタンブロットや遺伝子発現解析などの分子生物学的な手法を用いて解析をした。その結果、LETの違いによるDNA損傷とその修復プロセス、特にDNA２重鎖切断の修復過程が関与している、という知見を放射線感受性が異なる食道癌細胞株を用いて検討して、研究成果を論文化した（Hojo H, Akimoto T et al. Radiat Oncol. 12(1):111, 2017）。薬剤併用による陽子線照射の増感作用とその機序についても上記のSOBPの位置により相違があるかどうか、またその増感機序がX線による増感効果と相違があるかについて研究を進め、SOBPに位置に関わらず増感効果があることやその機序を解析して、現在論文投稿中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進およびタイムライン管理については、当初の研究計画を常に確認しつつ、研究手法や手技に問題があれば随時修正し、結果を正確にかつ適切に得られるように研究者間で相互に確認しながら進めることを考えている。
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| Causes of Carryover |
一部研究が予定をよりやや遅れたため、当該年度に使用予定であった物品購入が次年度の繰り越しになったため
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Radiotherapy increases plasma levels of tumoral cell-free DNA in non-small cell lung cancer patients.2018
Author(s)
Kageyama SI, Nihei K, Karasawa K, Sawada T, Koizumi F, Yamaguchi S, Kato S, Hojo H, Motegi A, Tsuchihara K, Akimoto T.
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Journal Title
Oncotarget.
Volume: 9(27)
Pages: 19368-19378
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Dosimetric comparison between proton beam therapy and photon radiation therapy for locally advanced esophageal squamous cell carcinoma2017
Author(s)
Hirano Y, Onozawa M, Hojo H, Motegi A, Zenda S, Hotta K, Moriya S, Tachibana H, Nakamura N, Kojima T, Akimoto T
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Journal Title
Radiat Oncol
Volume: 13(1)
Pages: 474-4481
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Proton beam therapy for olfactory neuroblastoma2017
Author(s)
Nakamura N, Zenda S, Tahara M, Okano S, Hayashi R, Hojo H, Hotta K, Kito S, Motegi A, Arahira S, Tachibana H, Akimoto T.
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Journal Title
Radiother Oncol
Volume: 122(3)
Pages: 368-372
DOI
Peer Reviewed
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