頭蓋内病変に対する陽子線治療の最適化に関する基礎的研究

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20390323
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 坪井 康次 University of Tsukuba, 大学院・人間総合科学研究科, 教授 (90188615)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安西 和紀 独立行政法人放射線医学総合研究所, 重粒子線医科学センター, チームリーダー (70128643) ; 盛武 敬 独立行政法人放射線医学総合研究所, 重粒子線医科学センター, 研究員 (50450432) ; 高野 晋吾 筑波大学, 大学院・人間総合科学研究科, 准教授 (50292553) ; 榮 武二 筑波大学, 大学院・人間総合科学研究科, 教授 (60162278) ; 安岡 聖 筑波大学, 大学院・人間総合科学研究科, 講師 (50200499)
• Keywords: 粒子線治療 / 脳腫瘍 / ラジカル / RBE / 癌幹細胞

Research Abstract

高エネルギー陽子線のエックス線に対する生物学的効果比(RBE)の検討200MeV陽子線と、10MVエックス線を培養細胞(0NS76,MOLT4)に照射し、コロニー形成アッセィ、Annexin-Vを用いたFCMによるアポトーシスの定量化、γ-H2AXfocusの染色による二本鎖DNA切断の定量的解析を行った。その結果、同じ物理線量を照射しても陽子線の方が早期にアポトーシスを誘導し、最終的な細胞死も陽子線照射後は、エックス線照射後の1.5倍となった。また二本鎖DNA切断によるγ-H2AX focusの出現は照射後30分でピークとなり、陽子線でエックス線に対して1.4-1.8倍のfocus作ることが明らかになった。コロニー形成能によるRBEは1.06であった。陽子線のエックス線に対するRBEは1.1とされているが、二本鎖DNA切断や細胞死の誘導においては1.4-1.8と高いことが示唆された。
陽子線の放射線化学的効果の検討サケ精子DNA溶解液に対してエックス線および陽子線のLETを変化させて10Gy照射し、生成されるラジカルによつてDNAから切り.出される80H-dGの生成量を.HPLCにて測定した。その結果、エックス線、1keV/μm、4keV/μm陽子線の順に80H-dGの生成量が減少し、その比は、約1:0.8:0.5であり、酸素の存在、温度により若干影響を受けた。これまで陽子線の生物学的効果はエックス線と同等で、放射線化学的にも陽子線の効果は間接効果が主であると想定されてきたが、陽子線とエックス線ではDNA損傷のメカニズムが異なることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Prospective Study Of Hypofractionated Proton Beam Therapy For Patients With Hepatocellular Carcinoma. (2009)
  • Author(s): Fukumitsu N, Sugahara S, Nakayama H, Fukuda K, Mizumoto M, Abei M, Shoda J, Thono E, Tsuboi K, Tokuuye K.
  • Journal Title: Int J Radiat Oncol Biol Phys. 20(電子出版)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 「脳腫瘍に対する粒子線治療」Particle radiotherapies for brain tumors. (2009)
  • Author(s): 山本哲哉、坪井康次
  • Journal Title: 脳と神経 (印刷中)
• [Journal Article] Dose measurement on both patients and operators during neuroin terventional procedures using photoluminescence glass dosimeters. (2008)
  • Author(s): Moritake T, Metsumaru Y, Takigawa T, Nishizawa K, Matsumura A, Tsuboi K.
  • Journal Title: AJNR Am J Neuroradiol. 29(10) Pages: 1910-1917
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Proton beam therapy interference with implanted cardiac pacemakers. (2008)
  • Author(s): Oshiro Y, Sugahara S, Noma M, Sato M, Sakakibara Y, Sakae T, Hayashi Y, Nakayama H, Tsuboi K, Fukumitsu N, K anprnnto A Ilachimntn T Tnkiniva K
  • Journal Title: Int J Radiat Oncol Biol Phys. 72(3) Pages: 723-727
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 膠芽腫に対する、陽子線とX線を併用した高線量同時追加照射法の治療成績、第I/II相試験。 (2008)
  • Author(s): 坪井康次、水本斉志、大城佳子、橋井晴子、鉢靖孝、樫井英幸、山本哲哉、高野晋吾、中井啓、柴田靖、松村明、井垣弘、徳植公一
  • Organizer: 第26回日本脳腫瘍学会
  • Place of Presentation: 松山市道後之湯
  • Year and Date: 2008-12-01
• [Presentation] 陽子線照射後にMRI変化をきたした膠芽腫7症例の病理組織学的検討 (2008)
  • Author(s): 鶴淵隆夫、坪井康次 山本哲哉、水本斉志、松田真秀、益子良太、石川栄一、中井啓、斎藤厚志、柴田康、高野晋吾、徳植公一、松村明
  • Organizer: 第26回日本脳腫瘍学会
  • Place of Presentation: 松山市道後之湯
  • Year and Date: 2008-12-01
• [Presentation] 筑波大学における陽子線治療-特に頭蓋内疾患に対する取り組み (2008)
  • Author(s): 坪井康次
  • Organizer: Southern TOHOKU Research Medical Conference
  • Place of Presentation: 脳神経疾患研究所附属総合南東北病院
  • Year and Date: 2008-10-19
• [Presentation] 陽子線治療・monotherapyから combined therapy (2008)
  • Author(s): 坪井康次
  • Organizer: 平成20年度弥生研究会〜放射線化学とその周辺から〜
  • Place of Presentation: 東大・東海村キャンパス
  • Year and Date: 2008-07-29
• [Presentation] Hyperfractionated concomitant boost proton for supratentorial glioblastoma multiforme. (2008)
  • Author(s): Koji Tsuboi, Yoshiko Oshiro, Yasutaka Hayashi, NohuyoshiFukumitsu, Hidetsugu Nakaya ma, Shinji Sugahara, Tetsuya Ysmamoto, Shingo Takano, Akira Matsumura, Koichi Tokuuy e M. D. , Ph. D.
  • Organizer: PTCOG 47
  • Place of Presentation: Jacksonville, Florida, USA
  • Year and Date: 2008-05-23
• [Presentation] Five Years Comprehensive Experience in Proton Therapy in PMRC Tsukuba. (2008)
  • Author(s): Koji Tsuboi
  • Organizer: PTCOG 47
  • Place of Presentation: Jacksonville, Florida, USA
  • Year and Date: 2008-05-22
• [Book] Adoptive cell transfer therapy for malignant gliomas. "Glioma: Immunotherapeutic Approaches". (2009)
  • Author(s): Adoptive cell transfer therapy for malignant gliomas. "Glioma: Immunotherapeutic Approaches".
  • Publisher: Landes Bioscience, USA.(印刷中)