2021 Fiscal Year Research-status Report
Challenge to tumor pathology by particle beams – biological washout study using in-beam PET
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21K07608
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| Research Institution | Tokyo Women's Medical University |
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Principal Investigator |
寅松 千枝 東京女子医科大学, 医学部, 講師 (90421825)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 動態解析 / PET / 生物学的洗い出し / 粒子線治療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
粒子線治療のin-vivoによる線量分布検証法として陽電子放出断層撮影（PET）が用いられてきた。照射粒子線と患者体内での原子核破砕反応により発生する陽電子放出核(主に11C、15O)をPETで可視化するという原理である。しかし陽電子放出核は生体の生理学的現象により拡散するため（生物学的洗い出し効果）、この効果をモデル化し補正することが必要である。生物学的洗い出し効果は周囲の組織の血行状態などの生理学的現象の影響を受けると考えられるが、腫瘍組織の病理状態（即ち血行状態）との関連性は未だ明らかに示されていない。そこで、腫瘍の血行状態に反映して変化すると考えられる生物学的洗い出し速度の測定を目的とし、血行状態の異なる２種類の担癌ラットモデル（血管形成の盛んな腫瘍と、低酸素状態にある腫瘍）に対する15Oビーム照射実験を行った。
その結果、血管形成の盛んな腫瘍では腫瘍組織において正常組織より大きな洗い出し速度が得られた。これは血管新生が盛んな新生がん血管壁の血管透過性が亢進している作用が反映したと考えられる。一方、低酸素状態にある腫瘍では、正常組織よりも遅い洗い出し速度が得られた。これは、腫瘍内の血流の滞りが反映されたと示唆される。
今回の実験で、腫瘍の血行状態が生物学的洗い出し速度に影響する様子が示された。放射線治療にともなう腫瘍組織の反応は組織内の血行状態に表れるため、生物学的洗い出し効果に関するパラメータは様々な値を取り得ると考えられる。言い換えると、生物学的洗い出し速度の変化を観察することで腫瘍の病理状態の変化や放射線治療の効果を評価することができる。そういった可能性を支持するデータが今回の実験では得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
概ね計画通りに動物実験を行い、想定していた統計数を得ることができた。論文発表に十分な基礎データが得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
次の課題として、腫瘍の病理状態と生物学的洗い出し速度の関連性を定量的に評価する手法を確立することが必要である。また、前臨床試験に向けた準備を始める。治療室において、PET開発機のコミッショニング作業を実施する。
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| Causes of Carryover |
学会発表をオンライン参加としたため、出張費として予定していた使用額を満たさなかった。今後海外施設での実験やの研究ネットワークを復活させるため、次年度に使用額を繰り越すこととした。
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