2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a therapeutic effect evaluation system that simultaneously considers the dose rate of proton beam irradiation and LET fluctuations
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18K07621
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
松浦 妙子 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (90590266)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平山 嵩祐 北海道大学, 医学研究院, 特任助教 (00769177) [Withdrawn]
安井 博宣 北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (10570228)
高尾 聖心 北海道大学, 大学病院, 助教 (10614216)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 陽子線生物モデル / 亜致死損傷回復 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までの研究において，陽子線スキャニング照射中の亜致死損傷回復を表すための生物物理モデルを構築し，複数の臨床体系における評価を行ってきた．本年度はこの研究成果を論文にまとめ，Medical Physics誌に掲載した．さらに，照射中の亜致死損傷回復を低減せる方法として強度変調陽子線治療法を用いた方法を提案し，初期検討を行った．昨年度，生物物理モデルに用いられる亜致死損傷回復関数およびその線エネルギー付与（LET）依存性をより精度よく決定するための細胞照射実験を実施予定であったが，新型コロナ感染症の影響により実施ができず，今年度に実施した．実験には本邦において陽子線治療の相対的生物効果比（RBE）決定に用いられているヒト顎下腺由来腺癌細胞株（HSG細胞）を用いた．細胞照射実験は2.5 Gyずつの2分割照射（合計5 Gy）を複数の時間間隔（最長90 分）を取って行い，細胞生存率をコロニーアッセイ法によって算出した後，生物物理モデルでフィットした．ここで，LET依存性を明らかにするため，臨床で用いられる複数のLETの陽子線を用いて照射を行った．LETは，固体ファントム中の別の位置に細胞を入れたフラスコを設置することによって調整した．結果は回復関数のLET依存性を示唆したが，一方で現段階では再現性に乏しいものとなっており，系統的な傾向を出すことはできなかった．今後，照射線量を調整したり，個々の実験における細胞周囲環境の違いを精査することにより，さらなる実験手法の改善を行うことが必要と考えられる．
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[Presentation] Influence of Sub-Lethal Damage Repair On Biological Effectiveness of Proton with the Consideration of Dose Delivery Time Structure in Scanning Proton Therapy2021
Author(s)
K Kasamatsu, H Hosoi, S Tanaka, K Miyazaki, S Takao, N Miyamoto, K Umegaki, T Hashimoto, K Nishioka, S Shimizu, T Matsuura
Organizer
AAPM 63rd Annual Meeting & Exhibition
Int'l Joint Research
