新しいMRI 手法を用いた腫瘍内低酸素イメージングの開発

• 研究課題/領域番号: 16K21279
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 放射線科学; 医学物理学・放射線技術学
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 村井 太郎 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 助教 (00747602)
• 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: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 低酸素イメージング / 低酸素 / 放射線抵抗性 / 低酸素細胞 / 放射線治療 / MRI / 低酸素環境 / 放射線 / 癌

研究成果の概要

いくつかの条件でトライアルを行ったが、本研究の目的である通常の水素スピンを用いたMRIでは放射線治療で問題になる15mmHgレベルの低酸素環境を測定することは難しかった。これはマウスに移植した腫瘍では病変が小さくボクセルサイズの関係から検出が難しかったことも理由として考えられる。しかし、本検討の最終目的は、臨床における放射線抵抗性の克服である。そこで、本助成金を用い、いくつかの放射線増感剤（局注型放射線増感剤やHSP阻害剤）の生物学的検証を行った。さらに局注型増感剤を用いた臨床試験についても論文化した。MRIを用いた研究としては、拡散強調画像を用いた骨悪性腫瘍の検討についても論文化した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

いくつかの条件でトライアルを行ったが、本研究の目的である通常の水素スピンを用いたMRIでは放射線治療で問題になる15mmHgレベルの低酸素環境を測定することは難しかった。これはマウスに移植した腫瘍では病変が小さくボクセルサイズの関係から検出が難しかったことも理由として考えられる。しかし、本検討の最終目的は、臨床における放射線抵抗性の克服である。そこで、本助成金を用い、いくつかの放射線増感剤（局注型放射線増感剤やHSP阻害剤）の生物学的検証を行った。さらに局注型増感剤を用いた臨床試験についても論文化した。MRIを用いた研究としては、拡散強調画像を用いた骨悪性腫瘍の検討についても論文化した。

研究成果

• [雑誌論文] Intensity-modulated radiation therapy for multiple targets with tomotherapy using multiple sets of static ports from different angles (2020)
  • 著者名/発表者名: Manabe Yoshihiko、Shibamoto Yuta、Murai Taro、Torii Akira、Niwa Masanari、Kondo Takuhito、Okazaki Dai、Sugie Chikao
  • 雑誌名: Journal of Applied Clinical Medical Physics 巻: - 号: 6 ページ: 132-138
  • DOI: 10.1002/acm2.12874
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Definitive chemoradiotherapy for squamous cell carcinoma of the esophagus: outcomes for borderline-resectable disease (2020)
  • 著者名/発表者名: Ishikura Satoshi、Kondo Takuhito、Murai Taro、Ozawa Yoshiyuki、Yanagi Takeshi、Sugie Chikao、Miyakawa Akifumi、Shibamoto Yuta
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research 巻: epub 号: 3 ページ: 464-469
  • DOI: 10.1093/jrr/rraa008
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Efficacy of herbal medicine TJ-14 for acute radiation-induced enteritis: a multi-institutional prospective Phase II trial (2019)
  • 著者名/発表者名: Murai Taro、Matsuo Masayuki、Tanaka Hidekazu、Manabe Yoshihiko、Takaoka Taiki、Hachiya Kae、Yamaguchi Takahiro、Otsuka Shinya、Shibamoto Yuta
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research 巻: 61 号: 1 ページ: 140-145
  • DOI: 10.1093/jrr/rrz025
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Organ-preserving approach via radiotherapy for small cell carcinoma of the bladder: an analysis based on the Japanese Radiation Oncology Study Group (JROSG) survey. (2019)
  • 著者名/発表者名: Akamatsu H, Nakamura K, Ebara T, Inaba K, Itasaka S, Jingu K, Kosaka Y, Murai T, Nagata K, Soejima T, Takahashi S, Toyoda T, Toyoshima S, Nemoto K, Akimoto T.
  • 雑誌名: J Radiat Res. 巻: 60 号: 4 ページ: 509-516
  • DOI: 10.1093/jrr/rrz018
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Efficacy of herbal medicine, TJ-14 for acute radiation-induced enteritis: A multi-institutional prospective phase II trial (2019)
  • 著者名/発表者名: Taro Murai, Masayuki Matsuo, Hidekazu Tanaka, Yoshihiko Manabe, Taiki Takaoka, Kae Hachiya, Takahiro Yamaguchi, Shinya Otsuka, Yuta Shibamoto
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research 巻: in press
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical Evaluation of Onrad, A New Low-cost Version of TomoTherapy that Uses Only Static Beams (2018)
  • 著者名/発表者名: MURAI TARO、TAMURA TAKESHI、NAKABAYASHI TADASHI、ITO HIROYA、MANABE YOSHIHIKO、MURATA RUMI、NIWA MASANARI、SHIBAMOTO YUTA
  • 雑誌名: Ｔｈｅ Ｋｕｒｕｍｅ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ 巻: 65 号: 4 ページ: 129-136
  • DOI: 10.2739/kurumemedj.MS654004
  • NAID: 130007789169
  • ISSN: 0023-5679, 1881-2090
  • 年月日: 2018-12-31
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Long-term results of intensity-modulated radiotherapy with three dose-fractionation regimens for localized prostate cancer (2018)
  • 著者名/発表者名: Takemoto Shinya、Shibamoto Yuta、Sugie Chikao、Manabe Yoshihiko、Yanagi Takeshi、Iwata Hiromitsu、Murai Taro、Ishikura Satoshi
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research 巻: 60 号: 2 ページ: 221-227
  • DOI: 10.1093/jrr/rry089
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Biological Effects of Continuous Low-Dose-Rate Irradiation in Silkworms and Mice: Growth Promotion and Tumor Transplantability. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakashima M, Sugie C, Wang Z, Kondo T1, Manabe Y, Murai T, Shibamoto Y.
  • 雑誌名: Dose Response 巻: 16(4) 号: 4 ページ: 15593258-15593258
  • DOI: 10.1177/1559325818811753
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Definitive radiotherapy for hilar and/or mediastinal lymph node metastases after stereotactic body radiotherapy or surgery for stage I non-small cell lung cancer: 5-year results (2018)
  • 著者名/発表者名: Manabe Yoshihiko、Shibamoto Yuta、Baba Fumiya、Yanagi Takeshi、Iwata Hiromitsu、Miyakawa Akifumi、Murai Taro、Okuda Katsuhiro
  • 雑誌名: Japanese Journal of Radiology 巻: 36 号: 12 ページ: 719-725
  • DOI: 10.1007/s11604-018-0776-6
  • NAID: 50013109623
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Internal mammary lymph node metastases in breast cancer: what should radiologists know? (2018)
  • 著者名/発表者名: Urano Misugi、Denewar Fatmaelzahraa Abdelfattah、Murai Taro、Mizutani Masaru、Kitase Masanori、Ohashi Kazuya、Shiraki Norio、Shibamoto Yuta
  • 雑誌名: Japanese Journal of Radiology 巻: 36 号: 11 ページ: 629-640
  • DOI: 10.1007/s11604-018-0773-9
  • NAID: 50013030584
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differentiation between malignant and benign musculoskeletal tumors using diffusion kurtosis imaging (2018)
  • 著者名/発表者名: Ogawa Masaki、Kan Hirohito、Arai Nobuyuki、Murai Taro、Manabe Yoshihiko、Sawada Yusuke、Shibamoto Yuta
  • 雑誌名: Skeletal Radiology 巻: 48 号: 2 ページ: 285-292
  • DOI: 10.1007/s00256-018-2946-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Definitive Radiotherapy With SBRT or IMRT Boost for Breast Cancer: Excellent Local Control and Cosmetic Outcome (2018)
  • 著者名/発表者名: Shibamoto Yuta、Murai Taro、Suzuki Kazushi、Hashizume Chisa、Ohta Kengo、Yamada Yuki、Niwa Masanari、Torii Akira、Shimohira Masashi
  • 雑誌名: Technology in Cancer Research & Treatment 巻: 17 ページ: 1-2
  • DOI: 10.1177/1533033818799355
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] CyberKnife Stereotactic Radiosurgery and Hypofractionated Stereotactic Radiotherapy As First-line Treatments for Imaging-diagnosed Intracranial Meningiomas (2017)
  • 著者名/発表者名: Manabe Y, Murai T, Ogino H, Tamura T, Iwabuchi M, Mori Y, Iwata H, Suzuki H, Shibamoto Y.
  • 雑誌名: Neurologia medico-chirurgica 巻: 57 号: 12 ページ: 627-633
  • DOI: 10.2176/nmc.oa.2017-0115
  • NAID: 130006250660
  • ISSN: 0470-8105, 1349-8029
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Stereotactic body radiotherapy for stage I non-small-cell lung cancer using higher doses for larger tumors: results of the second study. (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyakawa A, Shibamoto Y, Baba F, Manabe Y, Murai T, Sugie C, Yanagi T, Takaoka T.
  • 雑誌名: Radiat Oncol. 巻: 12(1) ページ: 152-152
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Biological effects of hydrogen peroxide administered intratumorally with or without irradiation in murine tumors. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takaoka T, Shibamoto Y, Matsuo M, Sugie C, Murai T, Ogawa Y, Miyakawa A, Manabe Y, Kondo T, Nakajima K, Okazaki D, Tsuchiya T.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 巻: 08(9) 号: 9 ページ: 1787-1792
  • DOI: 10.1111/cas.13302
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comparison of multileaf collimator and conventional circular collimator systems in Cyberknife stereotactic radiotherapy. (2017)
  • 著者名/発表者名: Murai T, Hattori Y, Sugie C, Iwata H, Iwabuchi M, Shibamoto Y.
  • 雑誌名: J Radiat Res 巻: 58(5) 号: 5 ページ: 693-700
  • DOI: 10.1093/jrr/rrw130
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A phase I/II study on stereotactic body radiotherapy with real-time tumor tracking using CyberKnife based on the Monte Carlo algorithm for lung tumors. (2017)
  • 著者名/発表者名: Iwata H, Ishikura S, Murai T, Iwabuchi M, Inoue M, Tatewaki K, Ohta S, Yokota N, Shibamoto Y.
  • 雑誌名: Int J Clin Oncol 巻: 22(4) 号: 4 ページ: 706-714
  • DOI: 10.1007/s10147-017-1123-0
• [雑誌論文] 前立腺癌に対するサイバーナイフ超寡分割照射のための直腸バルーンカテーテルの初期検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 村井太郎、井上光弘、田口純一、大川浩平、廣田佳史、稲田耕作、岩渕学緒、帯刀光史、太田誠志、芝本雄太
  • 雑誌名: 臨床放射線 巻: 62 ページ: 311-316
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hypofractionated stereotactic radiotherapy for auditory canal or middle ear cancer (2016)
  • 著者名/発表者名: Murai T, Kamata SE, Sato K, Miura K, Inoue M, Yokota N, Ohta S, Iwabuchi M, Iwata H, Shibamoto Y.
  • 雑誌名: Cancer Control 巻: 23 ページ: 311-316
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Chemoradiotherapy for localized extranodal natural killer/T-cell lymphoma, nasal type, using a shrinking-field radiation strategy: multi-institutional experience (2016)
  • 著者名/発表者名: Hattori Y, Murai T, Iwata H, Uchiyama K, Mimura M, Kato E, Murata R, Shibamoto Y.
  • 雑誌名: Japanese Journal of Radiology 巻: 34 号: 4 ページ: 292-299
  • DOI: 10.1007/s11604-016-0524-8
  • NAID: 50009787734
  • 査読あり
• [雑誌論文] Re-irradiation of recurrent anaplastic ependymoma using radiosurgery or fractionated stereotactic radiotherapy. (2016)
  • 著者名/発表者名: Murai T, Sato K, Iwabuchi M, Manabe Y, Ogino H, Iwata H, Tatewaki K, Yokota N, Ohta S, Shibamoto Y
  • 雑誌名: Japanese Journal of Radiology 巻: 34 号: 3 ページ: 211-218
  • DOI: 10.1007/s11604-015-0511-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficacy of stereotactic radiotherapy for brain metastases using dynamic jaws technology in the helical tomotherapy system (2016)
  • 著者名/発表者名: Murai T, Hayashi A, Manabe Y, Sugie C, Takaoka T, Yanagi T, Oguri T, Matsuo M, Mori Y, Shibamoto Y.
  • 雑誌名: British Journal of Radiology 巻: 89 号: 1066 ページ: 1066-1066
  • DOI: 10.1259/bjr.20160374
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Lung density changes after proton therapy for lung tumors: Can dose constraints for photon therapy be applied to proton therapy? (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Murai, R. Muramatsu, C. Omachi, H. Iwata, K. Nakajima, T. Toshito, K. Hayashi, H. Ogino, Y. Shibamoto, J.E. Mizoe
  • 学会等名: 2017 ASTRO Annual Meeting
  • 国際学会