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単色X線照射により無害の原料物質をガン細胞の内部で抗ガン剤に変換する技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K12910
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 医用システム
研究機関東京工業大学

研究代表者

小栗 慶之  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (90160829)

研究分担者 羽倉 尚人  東京都市大学, 理工学部, 准教授 (00710419)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードガン治療 / 化学療法 / 抗ガン剤 / 放射線分解 / X線吸収端 / 陽子線励起単色X線 / 加速器 / 高速液体クロマトグラフィー / 陽子線励起準単色X線 / 浸潤性ガン治療 / 低侵襲治療 / 単色X線 / X線吸収端 / 陽子線 / 静電加速器 / 注射針 / X線増感剤 / 放射線 / 癌 / 量子ビーム / X線
研究成果の概要

無害の原料物質をガン細胞に摂り込ませた後,注射針型陽子線励起単色X線源を患部に刺入しX線を照射してガン細胞の内部で抗ガン剤を合成し化学療法を行う技術の実現可能性を調べた.原料物質中の金属元素の吸収端の前後で異なるエネルギーを持つ二種類の単色X線を照射し,分解生成物の収量のエネルギー依存性を測定した.その結果,吸収線量が同じでも,X線エネルギーが吸収端を越えた場合は特定の分解生成物がより多く発生することを確認した.これより,エネルギーを最適化した陽子線励起単色X線の照射により,ガン細胞の内部で選択的に抗ガン剤を合成する低侵襲治療法が原理的に可能であることが分った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

ガンの化学療法に伴う副作用を,低線量の放射線化学反応を用いて根本的に解決する方法を提案し,その原理的実証を行った.従来,放射線化学反応の収量は,物質へのエネルギー付与を基準に議論されてきたが,これに加えて物質を構成する元素の低エネルギー領域におけるX線吸収端構造を考慮して収量の光子エネルギー依存性に注目した.この手法に必要な高性能単色X線源の開発,線量の精密評価,動物実験等による検証,さらに適切な高選択性を持つ抗ガン剤前駆物質の開発が進めば,低線量のX線照射だけで無害の原料物質からガン細胞内部に限定して抗ガン剤を合成できるため,原理的には患者への負担が大幅に軽減される.

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Evaluation of the X-ray distribution of a syringe-needle type proton-induced X-ray source by Geant4 simulation2017

    • 著者名/発表者名
      Hu Y.、Fukuda H.、Oguri Y.
    • 雑誌名

      X-Ray Spectrometry

      巻: 46 号: 5 ページ: 356-360

    • DOI

      10.1002/xrs.2785

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Evaluation of the X-ray distribution of a syringe-needle type proton-induced X-ray source by Geant4 simulation2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Hu, H. Fukuda and Y. Oguri
    • 学会等名
      European Conference on X-ray Spectrometry 2016
    • 発表場所
      Gothenburg, Sweden
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 研究テーマ:陽子線励起準単色X線の医学利用

    • URL

      http://www.lane.iir.titech.ac.jp/~yoguri/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] X線吸収端を用いた被ばく線量の少ないX線診断・治療技術の基礎研究

    • URL

      http://www.nr.titech.ac.jp/~yoguri/research/research.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 小栗研究室 ― 研究室紹介 #38 ―

    • URL

      https://educ.titech.ac.jp/ee/news/2016_10/052795.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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