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陽子線治療における生物学的現象の徹底解明 ~X線生物学との比較~

研究課題

研究課題/領域番号 15K10006
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 放射線科学
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

芝本 雄太  名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (20144719)

研究分担者 村井 太郎  名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 助教 (00747602)
荻野 浩幸  名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 高度医療教育研究センター教授 (60315885)
岩田 宏満  名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 研究員 (40611588)
研究協力者 荻野 浩幸  名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 研究員 (60315885)
岩田 宏満  名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 研究員 (40611588)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワード陽子線治療 / 生物効果 / 酸素効果 / 潜在的致死障害 / 亜致死障害 / DNA修復 / 放射線生物学 / SLDR / PLDR / 生物学 / 生物学的効果比
研究成果の概要

陽子線治療の生物効果について、培養細胞とショウジョウバエを用いてX線と比較検討した。陽子線はX線に比べて平均約1.1倍の効果であったが、拡大ブラッグピークの末端部分で効果が上昇した。酸素効果がX線よりも幾分高く、放射線照射後の亜致死損傷・潜在的致死損傷の修復現象もX線より抑えられることが判明した。これらの原因として、間接作用に比べて直接作用の寄与の比率がX線より大きいことが考えられた。スキャニングビームの効果は拡大ビームの効果と同等であった。陽子線は線量分布面のみならず、生物学的にもX線と異なる特性を有しているので、臨床的にもX線抵抗性腫瘍に対してより効果がある可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

陽子線の生物効果については、ほぼX線の効果と同じというように考えられてきたため、まだ生物効果についての基礎研究が少なかったが、当研究によって、様々な点においてX線との間にある程度の違いがあることが明らかとなった。臨床的には、陽子線がX線に比べて線量分布が良いという点だけでなく、効果においてもX線よりある程度優れていることが示唆された。今後の陽子線治療の臨床において、X線治療との使い分けのために参考になるデータが得られたと考えられる。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Effect of a Device-Free Compressed Shell Fixation Method on Hepatic Respiratory Movement: Analysis for Respiratory Amplitude of the Liver and Internal Motions of a Fiducial Marker2019

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto S, Katsurada M, Muramatsu R, Asai K, Tanaka K, Hayashi K, Kibe Y, Nakajima K, Hattori Y, Iwata H, Mizoe JE, Ogino H, Shibamoto Y.
    • 雑誌名

      Practical Radiation Oncology

      巻: 9 号: 2 ページ: e149-e155

    • DOI

      10.1016/j.prro.2018.10.001

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recovery from sublethal damage and potentially lethal damage. Proton beam irradiation vs. X-ray irradiation2018

    • 著者名/発表者名
      Shingo Hashimoto, Chikao Sugie, Hiromitsu Iwata, Hiroyuki Ogino, Chihiro Omachi, Keisuke Yasui, Jun-etsu Mizoe, Yuta Shibamoto
    • 雑誌名

      Strahlentherapie und Onkologie

      巻: 194 号: 4 ページ: 343-351

    • DOI

      10.1007/s00066-017-1223-9

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Spot Scanning and Passive Scattering Proton Therapy: Relative Biological Effectiveness and Oxygen Enhancement Ratio in Cultured Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Name of Authors Iwata H, Ogino H, Hashimoto S, Yamada M, Shibata H, Yasui K, Toshito T, Omachi C, Tatekawa K, Manabe Y, Mizoe JE, Shibamoto Y
    • 雑誌名

      International Journal of Radiation Oncology Biology Physics

      巻: 95 号: 1 ページ: 95-102

    • DOI

      10.1016/j.ijrobp.2016.01.017

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Effects of proton beams and X rays on the cell cycle of fluorescent ubiquitination-based cell cycle indicator (Fucci)-expressing cells2018

    • 著者名/発表者名
      Hiromitsu Iwata, Yuta Shibamoto 他
    • 学会等名
      2018 Annual Meeting of the American Society for Radiation Oncology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Drosophila Melanogaster as a Model Organism to Study Biological Effects of Proton Radiation2018

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Nakajima, Yuta Shibamoto 他
    • 学会等名
      2018 Annula Meeting of the Particle Therapy Cooperative Group
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biological Effects of Proton and Photon Therapy in Combination with Cisplatin and Their Possible Mechanisms: an In Vitro Study2017

    • 著者名/発表者名
      Hiromitsu Iwata, Shingo Hashimoto, Koichiro Nakajima, Chihiro Omachi, Toshiyuki Toshito, Keisuke Yasui, Chikao Sugie, Hiroyuki Ogino, Jun-etsu Mizoe, Yuta Shibamoto
    • 学会等名
      59th Annual Meeting of the American Society for radiation Oncology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Potentially lethal damage repair and sublethal damage repair after proton beam irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      Shingo Hashimoto, Chikao Sugie, Hiromitsu Iwata, Hiroyuki Ogino, Chihiro Omachi, Keisuke Yasui, Jun-etsu Mizoe, Yuta Shibamoto
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会 第29回学術大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府・京都市)
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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