2015 Fiscal Year Research-status Report

過酸化水素による内因性ペルオキシダーゼ分解を介する放射線効果増強の組織学的検討

Research Project

Project/Area Number	26670561
Research Institution	Shimane University
Principal Investigator	猪俣泰典島根大学, 医学部, 教授 (90176462)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	稗田洋子島根大学, 医学部, 助教 (00181058) 玉置幸久島根大学, 医学部, 講師 (40457099)
Project Period (FY)	2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords	放射線治療 / 放射線増感剤 / 過酸化水素 / 抗酸化酵素 / アポトーシス
Outline of Annual Research Achievements	本研究は過酸化水素がペルオキシダーゼ/カタラーゼを分解して無害な水と酸素を生ずることを利用して、放射線治療に過酸化水素を併用することによる抗腫瘍効果を明らかにすることで放射線治療の向上に資することを目的としている。過酸化水素が放射線の効果を高める可能性についてこれまでに乳がん患者等の進行・再発がんに対して放射線照射腫瘍組織に直接過酸化水素を投与することにより著明な抗腫瘍効果が得られることを小川らは見いだしており、優れた放射線増感効果のメカニズムとして、放射線の照射により生じたハイドロキシラジカルを主体とするフリーラジカルによる間接作用がDNA障害のみならずリソソーム/ミトコンドリアの断片化をもたらしてアポトーシスが大きく関与していることを臨床的および実験的に明らかにする本研究の趣旨に沿って以下の検討を引き続いて進めている。進行・再発乳がんを中心とする患者に対して放射線治療の直前に、表在性がんでは0.5%過酸化水素水ガーゼを患部に塗布、腫瘍局所に超音波やＣＴ等の画像ガイド下に、週に２回の割合で腫瘍内に均一に0.5%過酸化水素水を含有する0.83%ヒアルロン酸ナトリウムを20Gy照射後より注入し通常の放射線治療を1回2Gy照射して週5回照射法にて総計50Gy-66Gy行った。治療効果は極めて良好で腫瘍局所はほぼ消失し、通常の放射線治療では制御が極めて困難である症例に対してすぐれた放射線増感効果を得ており、引き続いて組織学的検討および実験的検討を行う。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 臨床上みられるアポトーシスは悪性リンパ腫等の例外を除いて通常はきわめて限定的に起こると考えられているが、過酸化水素がアポトーシスを阻害しているペルオキシダーゼ/カタラーゼを分解することに着目して、過酸化水素を放射線治療と併用することにより放射線で本来起こるアポトーシスを発揮させることで難治性の腫瘍や進行癌に対する治療成績の大幅な向上に資することが本研究の主目的である。本研究では進行がんに対してすでに十分な抗腫瘍効果を生ずること明らかにしておりこの点に関してはほぼ順調に進展している。しかし、放射線の照射により生じたハイドロキシラジカルを主体とするフリーラジカルによる間接作用がDNA障害のみならずリソソーム/ミトコンドリアの断片化をもたらしてアポトーシスが大きく関与していることの実験的検討については前年度に開始する予定であったが現在検討中であり、今年度に引き続いて行う。
Strategy for Future Research Activity	本研究の最終目的は過酸化水素が放射線増感作用を有しており治療効果を高めることを臨床的・基礎的に明らかにすることにある。 In vivoの検討ではマウスの腫瘍に過酸化水素を投与すると、人間では問題とならない酸素の発生がマウスでは致死的な肺の空気塞栓を起こすことが判明した。抗酸化酵素の分解の結果生ずる酸素は必然的に生ずるものであり、酸素の発生を抑制することは同時に放射線増感効果の失活を意味するので酸素の発生を抑制する方策を講ずることは困難である。そこで研究計画を一部変更してin vitroでの実験モデルにて研究のもうひとつの目的であるリソソームやミトコンドリア等の細胞内小器官がDNA損傷とともにアポトーシスを介した殺細胞効果が重要な役割を演じており、この本来の働きをペルオキシダーゼ/カタラーゼが阻害していることを明らかにすることを最終的に目指す。
Causes of Carryover	In vitroの計画の進展が遅れたために実験器具、消耗品の購入を控えたため。
Expenditure Plan for Carryover Budget	実験計画を整えて、本年度は前年度までに予定していた研究の使用額も合わせて使用する予定である。