超高線量率照射法FLASHによる腫瘍選択的DNA酸化損傷の質量顕微鏡的検証

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K20798
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: 荒牧 修平 浜松医科大学, 医学部附属病院, 特任助教 (60907872)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2025-03-31
• Keywords: FLASH / 放射線治療 / 質量分析イメージング

Outline of Annual Research Achievements

FLASHの提唱後、従来よりも短時間における放射線による生体反応について評価する必要性が出てきた。今年度は従来の線量率における生体反応評価を行った。時間としては照射後5分以内の評価を試みた。時間的な面を考慮し、対象は脂質とし、液体クロマトグラフィー質量分析により計測を行った。脂質は二重結合を有する分子が多く存在するため放射線によるラジカルとの反応性が高いことが知られており、多くの酸化脂質が検出されることが予想された。しかし、結果として、不飽和脂肪酸を複数含んだ脂肪酸（多価不飽和脂肪酸）を側鎖として有する脂質が増加した。5分という短時間では脂質合成は不可能であることから、遊離脂肪酸を原料とした合成経路が想定された。実際に、遊離脂肪酸の量を調べたところ減少が見られ、Lands cycleによる生体反応である可能性が考えられた。
FLASH照射実験については、FLASHを提唱したフランスのキュリー研究所との共同研究を開始した。実際に現地に出向き、ヒト肺とマウス肺に電子線のFLASH照射を行った。現在フランスから日本への輸送に向けて契約等の手続きを進めているところである。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

企業との共同研究契約に難渋した。現在は、キュリー研究所との共同研究を進めており、学術機関同士でスムーズに進んでいる。海外の研究機関であるため、サンプルの輸送などの際しての制約はあるものの、FLASH研究のパイオニアであるチームとの共同研究を行える意義は大きいと考える。

Strategy for Future Research Activity

キュリー研究所との共同研究契約を締結し、FLASH照射実験を加速させたい。キュリー研究所のFLASHチームは正常組織の評価を行っているため、癌モデルについては現地に出向き実験を行う予定である。また、本学でもFLASH照射装置を導入すれば制限がなくなるため、そちらの申請も進めているところである。

Causes of Carryover

共同研究先の企業との契約に時間を要した。現在は、フランスのキュリー研究所との共同研究を行うことが決まったため、サンプルの輸送費と、現地での実験のための旅費に計上する予定である。

Research Products

• [Int'l Joint Research] キュリー研究所(フランス)
  • Country Name: FRANCE
  • Counterpart Institution: キュリー研究所
• [Journal Article] Lipidomics-based tissue heterogeneity in specimens of luminal breast cancer revealed by clustering analysis of mass spectrometry imaging: A preliminary study (2023)
  • Author(s): Aramaki, S., Tsuge, S., Islam, A., Eto, F., Sakamoto, T., Oyama, S., Li, W., Zhang, C., Yamaguchi, S., Takatsuka, D., Hosokawa, Y., Waliullah, A.S.M., Takahashi, Y., Kikushima, K., Sato, T., Koizumi, K., Ogura, H., Kahyo, T., Baba, S., Shiiya, N., Sugimura, H., Nakamura, K., & Setou, M.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 18 Pages: e0283155
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0283155
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Remarks] キュリー研究所FLASHチームリーダーpublication list
  • URL: https://institut-curie.org/personne/charles-fouillade