2020 Fiscal Year Research-status Report

Database of effect of different radiation on cancer metastatic potential

Research Project

Project/Area Number	18K07632
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	小泉雅彦大阪大学, 医学系研究科, 教授 (90186594)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	沖本智昭神戸大学, 医学研究科, 客員教授 (20295067) 山本浩文大阪大学, 医学系研究科, 教授 (30322184) 出水祐介神戸大学, 医学研究科, 客員准教授 (50452496) 皆巳和賢大阪大学, 医学系研究科, 寄附講座助教 (90634593)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2022-03-31
Keywords	がん転移 / γ線 / 陽子線 / 炭素イオン線
Outline of Annual Research Achievements	がん患者の急速な増加と高齢化に伴い、より浸襲性の少ないがん治療が望まれている。また、医療費の高騰を抑制するためにも、コスト的にも有利ながん治療が期待される。その両面から放射線治療の適応は急激に高まっている。近年、光子線は局所制御を高め、隣接正常臓器への過照射を避けるため、強度変調放射線治療（IMRT)や低位放射線照射が急速に普及してきている。更に、炭素イオン線や陽子線といった粒子線を用いた放射線治療により、今まで治療成績が不良であった腫瘍に対しても、良好な治療成績が得られている。しかし、外科、化学療法を含む集学的な局所療法の進歩で、良好な局所制御がなされるようになっている現在においても、今なおがんの遠隔転移は最大の課題である。がん転移の有無は生存率に大きく影響し、がん患者の予後に関わる。よって、初期治療からの放射線治療においても転移予防を視野に入れる必要がある。本研究課題では、放射線（光子線、陽子線、炭素イオン線）照射におけるがんの転移メカニズムを分子生物学的に解明すると同時に、機能解析、in vivo実験へと進めることにより、遠隔転移抑制を視野に入れた放射線治療成績向上のための具体的な生物学的因子を考慮した指標（1回線量、効果が高い線質、顕著に効果がみられる遺伝型、細胞コンディションなど）を各がん種各で求め、データベース化することを目的としている。本年度は、乳がん、肉腫細胞株に対して炭素イオン線の線エネルギー付与に着目した。線エネルギー付与を段階的上げて照射し、細胞浸潤能への影響を検討した。その結果、炭素イオン線の細胞浸潤能に与える影響は、線エネルギー付与があがるにつれて抑制効果も高まる事が、がん種に関係なくみられることを見出した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason γ線、陽子線、炭素イオン線を照射後に浸潤能を評価した。その結果、亜致死線量のγ線を照射された細胞の浸潤能は、非照射細胞に比べて亢進した。一方、炭素イオン線照射された細胞の浸潤能は、亜致死線量照射であっても抑制される結果となった。陽子線照射された細胞は、亜致死線量照射された細胞は、γ線同様亢進した。更に、がん種ごとの炭素イオン線照射における細胞浸潤能抑制線量を得た。一方、炭素イオン線の場合、線エネルギー付与が細胞へ与える影響を考慮しなくてはならない。そこで、線エネルギー付与を段階的上げて照射し、細胞浸潤能への影響を検討した。その結果、炭素イオン線の細胞浸潤能に与える影響は、線エネルギー付与があがるにつれて抑制効果も高まる事が、がん種に関係なくみられることを見出した。
Strategy for Future Research Activity	線質や細胞のコンディションなど、細胞に影響を与える因子の網羅的な解析は終わった。今後、これらの結果をデータベース化し、遠隔転移抑制を視野に入れた放射線治療成績向上のための具体的な生物学的因子を考慮した指標を算出する。
Causes of Carryover	線質による違い、すなわちγ線、陽子線、炭素イオン線での段階的に照射しによる細胞浸潤能への影響が、がん種に関係なく汎用性のある多種細胞系列にて照射実験を積み重ねる必要がもう少しあるため。更に、線質や細胞のコンディションなど、細胞に影響を与える因子の網羅的な解析の結果をデータベース化し、遠隔転移抑制を視野に入れた放射線治療成績向上のための具体的な生物学的因子を考慮した指標を算出する計画としている。