Quantitative estimation of dose enhancement caused by radiation sensitizer gold nanoparticle
| Project/Area Number |
17J03616
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Medical Physics and Radiological Technology
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| Research Institution | Hokkaido University |
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| Research Fellow |
権 池勲 北海道大学, 医学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | 医学物理 / 放射線治療 / 放射線増感剤 / 血管破壊剤 / ナノ粒子 / MRI / 超音波 / 医学物理（学） / モンテカルロシミュレーション / 線量増加 / 光電効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当該年度では、金ナノ粒子と放射線治療の併用療法による腫瘍の血管破壊効果を、新しい超音波撮影方法である音響血管造影（Acoustic Angiography）により定量化した研究成果を論文化した。
次に、上記の併用療法の後には、腫瘍の血管破壊によって酸素の供給が遮断されるため、腫瘍内で低酸素領域が生じることが予想される。放射線治療の生物学的効果は腫瘍内の酸素濃度に依存することから、低酸素領域の程度と持続期間を定量化するために、Magnetic Resonance Imaging (MRI) によるBlood Oxygen Level Dependent (BOLD) 法を用いた研究を行った。コントロールマウスのグリオブラストーマのMR画像を連続的に取得したところ、マウスの空気吸入時と酸素吸引時の差分を計算することで腫瘍内の低酸素領域を可視化することに成功した。さらに、MR信号が酸素吸入によって変化するときの変化パターンを解析することで、マウス腫瘍の慢性低酸素状態と急性低酸素状態を区別できる可能性が示唆された。このMR画像上で見られた低酸素領域は、同じマウス腫瘍の病理画像上で見られた低酸素領域の分布とおおむね一致したことからも、本手法の有効性が示された。本研究成果について現在論文化に取り組んでいる。本研究で得られた結果から、将来的に金ナノ粒子と放射線治療の併用療法による腫瘍血管破壊を行った場合には腫瘍内が慢性低酸素状態になることが予想される。よって今後はマウス腫瘍に対して血管破壊治療を行い、低酸素領域の定量化とその状態の区別をBOLD MRI法を用いて検討する予定である。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(13 results)
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[Presentation] Evaluating Gold Nanoparticle and Radiation Induced Tumor Microvascular Disruption Using Acoustic Angiography2018
Author(s)
J. Kwon, R. Rajamahendiran, N. Virani, S. Kunjachan, E. Snay, M. Harlacher, M. Myronakis, S. Shimizu, H. Shirato, T. Czernuszewicz, R. Gessner, R. Berbeco
Organizer
AAPM 59th Annual Meeting
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