2023 Fiscal Year Annual Research Report
evelopment of immunoradiotherapy using ultra-high dose rate carbon ion beam irradiation for refractory cancer.
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22H03025
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小川 和彦 大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (40253984)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
皆巳 和賢 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (90634593)
金井 達明 大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教授 (80161149)
玉利 慶介 大阪大学, 大学院医学系研究科, 講師 (30718995)
高橋 豊 大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (40353461)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 超高線量率照射 / 炭素イオン線 / FLASH効果 / 免疫放射線治療 / 浸潤・転移 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、放射線治療と免疫療法の併用が、がん治療において注目されており、局所制御や遠隔転移抑制の観点から有望であるが、最適な併用時期、総線量や分割方法など解決すべき課題は山積している。我々は、光子と粒子の細胞・動物実験を通じて、その生体応答の違いを探究してきた経験より、重粒子線と免疫チェックポイント阻害剤の相性が良い事を見出した。本研究課題では、難治性癌を含む様々な癌種に対する光子線・重粒子線免疫療法の効果を検証するだけでなく、近年注目されつつある超高線量率照射（> 40 Gy/sec）（FLASH照射）を用いることで、放射線の線質の違いだけでなく、線量率（単位時間あたりの放射線量）の違いにも着目し、免疫チェックポイント阻害剤併用時期、総線量、分割法を細胞実験・動物実験から遺伝子発現解析までを網羅的に検討・解析することにより、最適な免疫放射線治療法を確立することを目的とする。
現在、超高線量率照射システムの開発において細胞実験が遂行できる照射野（放射線が照射される範囲）の拡大を完了し、これまで照射野の大きさがネックとなり十分な細胞数が担保できずに実験が遂行できないという問題を解消した。我々で開発したシステムでの照射により、これまで低酸素環境でのみ観察されるとされていたFLASH効果（抗腫瘍効果を維持しつつ、正常組織を防護できる効果）が、大気下でも観察された。また、がんの浸潤能においても通常の線量率に比べ超高線量率照射では抑制される現象を観察した。一方、腫瘍免疫においては、超高線量率照射で照射した場合、通常線量率に比べてPD-L1（Programmed cell Death ligand 1）の発現が抑制されており、免疫チェックポイント阻害剤との併用については、さらなる検討が必要と考えられた。
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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
超高線量率照射における細胞機能解析が概ね完了し、メカニズムの解析に踏み込めている。今年度は、国内外で複数の発表を行い、国際学会でのプロシーディング論文も公表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
通常線量率と超高線量率によって細胞応答が異なるメカニズムを解明する。特に、腫瘍細胞と正常細胞では、内在するラジカルスカベンジャー量が異なるとされており、照射後のDNA切断量から解析したい。
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[Presentation] 重粒子線超高線量率 (FLASH) 照射の取り組み2023
Author(s)
皆巳 和賢, 永田 夏菜, 藤田 和輝, 日谷 稜, 福田 柊果, 大庭 歌綸, 原子 愛唯, 勝木 翔平, 梅村 実里, 八木 雅史, 清水 伸一, 金井 達明, 小川 和彦
Organizer
第26回 国際癌治療増感研究会
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] 超高線量率重粒子線照射の細胞応答2023
Author(s)
皆巳 和賢, 八木 雅史, 清水 伸一, 永田 夏菜, 藤田 和輝, 大庭 歌綸, 坪内 俊郎, 濱谷 紀彰, 高階 正彰, 金井 達明, 小川 和彦
Organizer
日本放射線腫瘍学会 第36回 学術大会
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[Presentation] 医療用加速器を用いた超高線量率(FLASH)炭素線スキャニング照射システムの開発2023
Author(s)
八木 雅史, 清水 伸一, 皆巳 和賢, 濱谷 紀彰, 三好 拓人, 梅澤 真澄, 野村 拓也, 豊田 高士, 坪内 俊郎, 清水 柾貴, 桑名 良明, 高階 正彰, 小泉 雅彦, 岡部 康夫, 小川 和彦, 金井 達明
Organizer
日本放射線腫瘍学会 第36回 学術大会
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[Presentation] Ultra-high dose rate carbon irradiation impacts “EAT ME” signal.2023
Author(s)
Shohei Katsuki, Kazumasa Minami, Karin Ohniwa, Masashi Yagi, Sinichi Shimizu, Noriaki Hamatani, Masaaki Takashina, K. Furutani, C. Beltran, Yutaka Takahashi, Tatsuaki Kanai, Kazuhiko. Ogawa
Organizer
Flash Radiotherapy & Particle Therapy 2023
Int'l Joint Research
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