2021 Fiscal Year Research-status Report
ポリマーゲル線量計と生物学的評価手法の組み合わせによる線量評価法の探索
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20K16810
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
今道 祥二 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 助教 (40761599)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ポリマーゲル線量計 / 中性子線 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、従来行われている放射線治療について立体的分布の線量評価を細胞実験で評価することを目的としている。既存のポリマーゲル線量計を改良し、細胞での評価を行える線量計開発と陽子線・中性子線照射による深部線量評価を計画した。現在粒子線治療やホウ素中性子捕捉療法等で重要となっている深部線量評価を可能とし、また生物学的手法による評価も同時に可能とすることを最終的な目標としている。既存のポリマーゲル線量計の組成を改良し、細胞培養を可能とする新規ポリマーゲル線量計の開発と、細胞カプセルをポリマーゲル線量計に入れる手法の開発に取り組んだ。同時に、陽子線・中性子線照射による深部線量評価方法と、細胞への損傷評価方法を検討した。まず、細胞培養を可能とする組成によるポリマーゲル線量計の開発において、既存のポリマーゲル線量計成分中での培養及び培地等を利用したポリマーゲルの作製を試みた。その結果、線量依存的な呈色反応を示すPBSを利用するポリマーゲル線量計候補を開発した。また、細胞を短時間培養可能とする可能性のあるポリマーゲル線量計候補も開発しつつある。また、京都大学原子炉での中性子線照射実験を細胞・動物実験で行い、中性子線照射実験手法の確立と影響評価測定方法について検証した。その実験の結果、深部線量評価方法と中性子線照射によるHMGB1の変動について明らかとした。これら結果はKURNS Progress Reportと論文で報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
新規ポリマーゲル線量計の開発において、PBSを利用するポリマーゲル線量計の開発を行い、線量依存的な呈色反応が生じることを確認した。しかし、そのポリマーゲル線量計は細胞毒性が強く、細胞の増殖が見られなかった。そのため、改めて改良した組成を用いることで、短期間では細胞の維持が可能でとするポリマーゲル線量計候補を得た。しかし、呈色反応は4 Gy以下の線量で生じることを想定していたが、高線量が必要となった。もう一つの手法としての、既存ポリマーゲルに細胞カプセルを封入する手法についても検証を行った。
中性子線照射による実験は行うことができたが、新型コロナ蔓延のために十分な出張実験を行うことができず、陽子線照射実験は行えていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
培地を用いたポリマーゲル線量計についても開発を行っており、細胞毒性を調べると共に細胞を維持することのできる時間について検討を行う。また、放射線照射による呈色反応が生じる線量についても検証を行う。細胞カプセルを既存のポリマーゲル線量計に混ぜル手法については、カプセルを目的の位置に配置する手法および適切に改修する手法について研究を進める。深部線量評価については、ポリマーゲル線量計に細胞を混ぜた状態でのX線照射・中性子・陽子線照射を行い、複数の深さ位置に存在する細胞をコロニー形成法、MTT法、免疫蛍光染色などからとする。また、呈色反応による線量評価と、照射した線量を比較してその応答性の確認も行う。
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| Causes of Carryover |
細胞培養を可能とするポリマーゲル線量計開発において複数の候補作製や検証に時間がかかってしまい、研究が遅れている。また、陽子線・中性子線の深部線量評価については新型コロナウイルスの影響により出張が制限され、十分な実験を実施することができなかった。そのため、次年度使用額が生じてしまった。物品費としてポリマーゲル線量計作製用試薬、細胞培養用試薬と消耗品、陽子線照射治具改良部品の制作にあてる。旅費は他機関での中性子線照射・陽子線照射の実験のための出張に用いる。人件費・謝金は実験解析の依頼等に用いる。
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