2011 Fiscal Year Annual Research Report
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21249065
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Research Institution | Hokkaido University |
Principal Investigator |
白土 博樹 北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (20187537)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本間 さと 北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (20142713)
玉木 長良 北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (30171888)
芳賀 永 北海道大学, 大学院・先端生命科学研究院, 准教授 (00292045)
但野 茂 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50175444)
石川 正純 北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (80314772)
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Keywords | 量子線シミュレーション / 電子線トラック解析 / モンテカルロ法 / 放射線治療 / プラスチック檢出器 / 体幹部定位放射線照射 / 非線形最適化 |
Research Abstract |
放射線を軸に、ナノレベルの物理現象から社会的存在としての患者まで生体の動体追跡科学の基盤研究を行った。 3次元培養環境下において、癌細胞の運動や増殖、放射線等への耐性を経時的かつ定量的に解析できる実験系を確立し、細胞外基質の存在によるバックグラウンド(自家蛍光)が観察の支障となるが、近赤外波長域を用いることによりS/N比を改善することができた。 10Gyの放射線照射に生残したヒト肺腺癌由来細胞A549細胞における転写因子ATF5の発現と浸潤能の亢進との関係について調べた.その結果,コラーゲンゲルを用いた3次元培養環境下では,放射線照射に生残した細胞株のATF5発現が有意に上昇し,浸潤能の亢進をもたらすことをRNA干渉法によって明らかにした。放射線耐性細胞においてHIF-1α (hypoxic-inducible factor 1alpha)が浸潤・転移といった悪性度に関与している可能性が高いことがmRNA発言の解析から示された。 24~72時間の間マウスに発光基質であるルシフェリンを連続投与しながら、体全体の発光を安定してイメージングする実験系を確立した。自由行動マウスの目的部位を追跡しながら、その部位の発光量の3次元空間内での補正するプログラムのプロトタイプが完成した。 動体追跡技術による体動の検出結果に基づく四次元PET撮影やCT撮影および再構成のための基礎検討として,位相分割時の投影データの角度分散のシミュレーションおよび限られた投影データからの再構成画像の画質評価を行い,本手法による四次元CT再構成の実現性および課題について検証した。 Linear-quadratic modelを利用した線量分割方法の最適化に関する検討を実施し、数理的フレームを構築し、動体追跡照射で、分割照射が適切な場合とそうではない場合を明確にした。 胃腸の動体追跡科学の基本となる生体への金マーカーの刺入技術の改良を行った。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
1)基礎的動体追跡技術のための顕微鏡開発につながり、2)in vitroの細胞動体追跡科学の研究が3次元培養という新しい方法との融合に発展し、3)小動物の観察ボックス内での動体追跡科学の知見が広がり、4)ヒト臓器内の動体追跡科学の研究は、カプセル内視鏡の活用よりも内視鏡下の金マーカー刺入術が改良され、胃リンパ腫に対する金マーカーを活用した、動体追跡放射線治療の有用性が臨床的に示された。
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Strategy for Future Research Activity |
放射線治療の臨床研究に端を発した動体追跡医科学は、PETに利用から細胞内の生体反応の解明まで、予想を超える規模に発展し、現在、動体追跡用顕微鏡や、3次元培養細胞系を利用したあらたな学問体系の発展につながりつつある。今後は、同技術を活用して、どのような「新しい知」が生まれるか、をさらに研究する必要がある。時間的連続体としての生体の解明と疾病の克服のために、研究者の幅を広げていく必要がある。その対応策として、他外部資金等を獲得しながら、世界的な研究者を集め、総合的な研究ができる拠点形成へ発展させることを検討する。
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Research Products
(149 results)
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[Journal Article] JNK regulates the photic response of the mammalian circadian clock2012
Author(s)
Yoshitane H, Honma S, Imamura K, Nakajima H, Nishide S, Ono D, Kiyota H, Shinozaki N, Matsuki H, Wada N, Doi H, Hamada T, Honma K, Fukada Y
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Journal Title
EMBO Report
Volume: (In press)
Peer Reviewed
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[Journal Article] 18F-Fluoromisonidazole positron emission tomography may differentiate glioblastoma multiforme from less malignant gliomas2012
Author(s)
Hirata K, Terasaka S, Shiga T, Hattori N, Magota K, Kobayashi H, Yamaguchi S, Houkin K, Tanaka S, Kuge Y, Tamaki N
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Journal Title
Eur J Nucl Med Mol Imaging
Volume: (In press)
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Relationship Between Diseased Lung Tissues on Computed Tomography and Motion of Fiducial Marker Near Lung Cancer2011
Author(s)
Onodera Y, Nishioka N, Yasuda K, Fujima N, Torres M, Kamishima T, Ooyama N, Onimaru R, Terae S, Oizumi S, Nishimura M, Shirato H
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Journal Title
Int J Radiat Oncol Biol Phys
Volume: 79 (5)
Pages: 1408-1413
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Long-term outcomes of fractionated stereotactic radiotherapy for intracranial skull base benign meningiomas in single institution2011
Author(s)
Onodera S, Aoyama H, Katoh N, Taguchi H, Yasuda K, Yoshida D, Surtherland K, Suzuki R, Ishikawa M, Gerard B, Terasaka S, Shirato H
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Journal Title
Jpn J Clin Oncol
Volume: 41(4)
Pages: 462-468
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Monitoring anti-interleukin 6 receptor antibody treatment for rheumatoid arthritis by quantitative magnetic resonance imaging of the hand and power Doppler ultrasonography of the finger2011
Author(s)
Kamishima T, Tanimura K, Shimizu M, Matsuhashi M, Fukae J, Kon Y, Hagiwara H, Narita A, Aoki Y, Kosaka N, Atsumi T, Shirato H, Terae S
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Journal Title
Skeletal Radiol
Volume: 40(6)
Pages: 745-755
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Identification and further differentiation of subendocardial and transmural myocardial infarction by fast strain-encoded (SENC) magnetic resonance imaging at 3.0 Tesla2011
Author(s)
Oyama-Manabe N, Ishimori N, Sugimori H, Van Cauteren M, Kudo K, Manabe O, Okuaki T, Kamishima T, Ito YM, Tsutsui H, Tha KK, Terae S, Shirato H
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Journal Title
Eur Radiol
Volume: 21(11)
Pages: 2362-2368
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Rapid estimation of split renal function in kidney donors using software developed for computed tomographic renal volumetry2011
Author(s)
Kato F, Kamishima T, Morita K, Muto NS, Okamoto S, Omatsu T, Oyama N, Terse S, Kanegae K, Nonomura K, Shirato H
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Journal Title
Eur J Radiol
Volume: 79(1)
Pages: 15-20
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Accurate analysis of the change in volume, location, and shape of metastatic cervical lymph nodes during radiotherapy2011
Author(s)
Takao S, Tadano S, Taguchi H, Yasuda K, Onimaru R, Ishikawa M, Bengua G, Suzuki R, Shirato H
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Journal Title
Int J Radiat Oncol Biol Phys
Volume: 81(3)
Pages: 871-879
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Efficacy of therapy for advanced hepatocellular carcinoma : intra-arterial 5-fluorouracil and subcutaneous interferon with image-guided radiation2011
Author(s)
Chuma M, Taguchi H, Yamamoto Y, Shimizu S, Nakanishi M, Ogawa K, Sho T, Horimoto H, Kobayashi T, Nakai M, Terashita K, Sakuhara Y, Abo D, Tsukuda Y, Tsunematsu S, Hige S, Kato M, Shirato H, Asaka M
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Journal Title
J Gastroenterol Hepatol
Volume: 26(7)
Pages: 1123-1132
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Coordinated regulation of differentiation and proliferation of embryonic caraiomyocytes by a jumonji (Jarid2)-cyclin D1 pathway2011
Author(s)
Nakajima K, Inagawa,M, Uchida C, Okada K, Tane S, Kojima M, Kubota M, Noda M, Ogawa S, Shirato H, Sato M, Suzuki-Migishima R, Hino T, Satoh Y Kitaeawa M. Takeuchi T
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Journal Title
Development
Volume: 138(9)
Pages: 1771-1782
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Phase I study of concurrent real-time tumor-tracking thoracic radiation therapy with naclitaxel and carboplatin in locally advanced non-small cell lung cancer2011
Author(s)
Sakakibara-Konishi J, Oizumi S, Kinoshita I, Shinagawa N, Kikuchi J, Kato M, Inoue T, Katoh N, Onimaru R, Shirato H, Dosaka-Akita H, Nishimura M
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Journal Title
Lung Cancer
Volume: 74(2)
Pages: 248-252
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Regulation of basic helix-loop-helix transcription factors Dec1 and Dec2 by RORα and their roles in adipogenesis2011
Author(s)
Ozaki N, Noshiro M, Kawamoto T, Nakashima A, Honda K, Fukuzaki-Dohi U, Honma S, Fujimoto K, Tanimoto K, Tanne K, Kato, Y
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Journal Title
Genes Cells
Volume: (In press)
Peer Reviewed
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[Journal Article] Triple Therapy with Ecabet Sodium, Amoxicillin and Lansoprazole for 2 Weeks as the Rescue Regimen for H.pylori Infection2011
Author(s)
Furuta T, Kato M, Sugimoto M, Sasaki M, Kamoshida T, Furukawa K, Inaba T, Tomita T, Shirai T, Ishii N, Nomura H, Konda Y, Asaka M
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Journal Title
Intern Med
Volume: 50
Pages: 369-374
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Clinicopathological analysis of early-stage gastric cancers detected after successful eradication of Helicobacter pylori2011
Author(s)
Yamamoto K, Kato M, Takahashi M, Haneda M, Shinada K, Nishida U, Yoshida T, Sonoda N, Ono S, Nakagawa M, Mori Y, Nakagawa S, Mabe K, Shimizu Y, Moriya J, Kubota K, Matsuno Y, Shimoda T, Watanabe H, Asaka M
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Journal Title
Helicobacter
Volume: 16
Pages: 21021-21026
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Carbon dioxide insufflation during endoscopic retrograde cholangiopancreatography reduces bowel gas volume but does not affect visual analogue scale scores of suffering : a prospective, double-blind, randomized, controlled trial..2011
Author(s)
Kuwatani M, Kawakami H, Hayashi T, Ishiwatari H, Kudo T, Yamato H, Ehira N, Haba S, Eto K, Kato M, Asaka M
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Journal Title
Surg Endosc
Volume: 25
Pages: 3784-3790
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Phase I clinical study of NMK36 : a new PET tracer with the synthetic amino acid analogue anti-[(18)F] FACBC2011
Author(s)
Asano Y, Inoue Y, Ikeda Y, Kikuchi K, Hara T, Taguchi C, Tokushige T, Maruo H, Takeda T, Nakamura T, Fujita T, Kumagai Y, Hayakawa K
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Journal Title
Ann Nucl Med
Volume: 25(6)
Pages: 414-418
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] JSMP Guideline of Tissue Inhonogeneneity Corrections for Photon Dose Calculations2011
Author(s)
H.Mizuno, H.Igarashi, H.Okamoto, S.Kameoka, Y.Kumazaki, M.Kurooks, R.Kohno, K.Sasaki, Y.Takahashi, H.Tachibana, T.Nishio, T.Miyagishi, Y.Hanyuu, N.Masai, T.Minemura S.Mori
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Journal Title
Jpn.J.Med.Phys.
Volume: 31 Supple.5
Pages: 1-95
Peer Reviewed
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[Journal Article] Multi-institutional retrospective analysis of the inhomogeneity correction for radiation therapy of lung cancer2011
Author(s)
H.Mizuno, H.Okamoto, M.Fukuoka, Y.Hanyu, M.Kurooka, R.Kohno, T.Nishio, Y.Kumazaki, H.Tachibana, Y.Takahashi, S.Mori, N.Masai. K.Sasaki
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Journal Title
J.Radiat.Res.
Volume: 52
Pages: 69-74
Peer Reviewed
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[Journal Article] Dose-volume histgram analysis of the safety of proton beam therapy for unresectable hepatocellular carcinoma2011
Author(s)
M.Kawashima, R.Kohno, K.Nakachi, T.Nishio, S.Mitusnaga, M.Ikeda, M.Konishi, S.Takahasi, N.Gotohda, S.Arahira, S.Zenda, T.Ogino, T.Kinoshita
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Journal Title
Int.J.Radiat.Oncol.Biol.Phys.
Volume: 79(5)
Pages: 1479-1486
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] 時間の脳内表現2012
Author(s)
田中真樹
Organizer
2011年度日本神経学会北海道地区生涯教育講演会
Place of Presentation
北海道大学医学部臨床大講堂(札幌市)(招待講演)
Year and Date
2012-03-04
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[Presentation] A Simulation Study of Radiation Therapy Based on LQ Model2011
Author(s)
Naoki Kishimoto, Yuriko Komiya, Hiroyuki Date, Hiroki Shirato, Masahiro Mizuta
Organizer
Joint Meeting of the Korea-Japan Conference of Comput ational Statistics and the 25th Symposium of Japanese Society of Computational Statistics
Place of Presentation
Haeundae Grand Hotel (Korea)
Year and Date
20111111-20111112
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[Presentation] A New System To Confirm Of Raster-scanning Irradiation Accuracy For Proton Therapy2011
Author(s)
S.Nakamura, H.Takei, Y.Aoyama, S.Akita, H.Asai, Y.Kamikubo, J.Yokosawa, K.Maruyama, S.Tomori, T.Nishio, Y.Sugama, R.Noguchi, K.Hayakawa
Organizer
The 6^<th> JSMP-KSMP/11^<th> AOCMP Meeting
Place of Presentation
九州大学医学部100年講堂(福岡市)
Year and Date
20110929-20111001
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[Presentation] In vivo bioluminescence reporter gene imaging in freely moving mice2011
Author(s)
Hamada, T., S.Honma, K.Sutherland, N.Miyamoto, M.Ishikawa, H, Shirato, K.Honma
Organizer
The 9th International Symposium for Future Drug Discovery and Medical Care
Place of Presentation
Hokkaido University, Sapporo, Hokkaido (Japan)
Year and Date
2011-09-30
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[Presentation] Potential role of FDG-PET to evaluuate the outcome of post neoadjuvant chemor adiation for locally advanced pancreatic cancer2011
Author(s)
Takei T, Okamoto S, Shiga T, Yasuda K, Hattori N, Tahara M, Nakanishi K, Kamachi H, Kamiyama T, Toda S, Tamaki N
Organizer
The 58th Annual Meeting, Society of Nuclear Medicine
Place of Presentation
The H.B.Gonzalez Convention Center (USA)
Year and Date
2011-06-07
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[Presentation] FMISO PET can early evaluate antiangiogenic response to anti-EGFR molecular-targeting therapy (cetuximab) in human lung cancer xenograft2011
Author(s)
Zhao S, Kuge Y, Zhao Y, Takeuchi S, Murakami M, Li H, Nusrat F Chouwdhury, Nishijima K, Dosaka-Akita H, Tamaki N
Organizer
The 58th Annual Meeting, Society of Nuclear Medicine
Place of Presentation
The H.B.Gonzalez Convention Center (USA)
Year and Date
2011-06-06
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[Presentation] ^<18>F-FMISO accumulates in gliobalstoma multiforme but not in grade III or less malignant gliomas2011
Author(s)
Hirata K, Hattori N, Shiga T, Usui R, Yamaguchi S, Terasaka S, Narita T, Tanaka S, Kuge Y, Tamaki N
Organizer
The 58th Annual Meeting, Society of Nuclear Medicine
Place of Presentation
The H.B.Gonzalez Convention Center (USA)
Year and Date
2011-06-06
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