次世代画像診断に基づく放射線治療技術の開発

• 研究課題/領域番号: 18H02765
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分52040:放射線科学関連
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 松尾 政之 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 教授 (40377669)
• 研究分担者: 兵藤 文紀 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 特任准教授 (10380693) ; 森 崇 岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (40402218) ; 富田 弘之 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (50509510) ; 五島 聡 浜松医科大学, 医学部, 教授 (90402205)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円); 2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2018年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
• キーワード: 放射線治療 / レドックス / MRI / 次世代放射線治療 / 分子イメージング / 腫瘍内レドックス代謝 / 分子画像 / 悪性グリオーマ / 酸素 / 画像診断

研究成果の概要

次世代放射線治療を目指し、がん組織のレドックス環境を標的とした新規分子イメージングと融合した放射線治療技術の開発が目的。脳腫瘍などの腫瘍モデルマウスのレドックス代謝を算出した結果、DNP-MRI画像によるワーバーグ効果に基づく乳酸代謝に比べ、放射線照射後の腫瘍内代謝変動をより鋭敏に検出することが可能であると考えられ、放射線照射後の腫瘍内代謝はワーバーグ効果による変動に先立ち、レドックス代謝が早期に変動していることが示唆された。次世代の分子イメージング技術と放射線治療技術を融合研究の可能性を探求した。今後は、レドックス代謝速度をバイオマーカーとする放射線治療効果の早期画像診断法の確立を目指す。

研究成果の学術的意義や社会的意義

悪性腫瘍に罹患している患者のうち、国内での放射線治療の利用率は現在およそ30%であるが、20年後には50%近くの患者が放射線治療を受ける時代になると推測されている。近年の放射線治療の高精度化に伴い、がん局所に集中的に放射線照射が可能となり、治療効果の向上や有害事象が軽減している。一方、治療の多様化と高精度化が進むにつれて、放射線治療前後の、より精密な解剖学的情報だけに頼らない、新しい画像診断のニーズが高まってきた。放射線治療直後は腫瘍内のレドックス状態は撹乱された状態であるため、レドックス変動の可視化ができれば放射線治療効果向上や早期の治療効果診断が期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] Utility of Noncontrast Magnetic Resonance Angiography for Aneurysm Follow-Up and Detection of Endoleaks after Endovascular Aortic Repair (2021)
  • 著者名/発表者名: Kawada Hiroshi、Goshima Satoshi、Sakurai Kota、Noda Yoshifumi、Kajita Kimihiro、Tanahashi Yukichi、Kawai Nobuyuki、Ishida Narihiro、Shimabukuro Katsuya、Doi Kiyoshi、Matsuo Masayuki
  • 雑誌名: Korean Journal of Radiology 巻: 22 号: 4 ページ: 513-513
  • DOI: 10.3348/kjr.2020.0001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glucose transporter Glut1 controls diffuse invasion phenotype with perineuronal satellitosis in diffuse glioma microenvironment. (2020)
  • 著者名/発表者名: Miyai M, Kanayama T, Hyodo F, Kinoshita T, Ishihara T, Okada H, Suzuki H, Takashima S, Wu Z, Hatano Y, Egashira Y, Enomoto Y, Nakayama N, Soeda A, Yano H, Hirata A, Niwa M, Sugie S, Mori T, Maekawa Y, Iwama T, Matsuo M, Hara A, Tomita H
  • 雑誌名: Neurooncol Adv. 巻: 30 号: 1 ページ: 06198-06198
  • DOI: 10.1093/noajnl/vdaa150
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Emphysematous cholecystitis during the treatment of heat stroke (2020)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyama Naomasa、Okada Hideshi、Miyake Takahito、Kitagawa Yuichiro、Fukuta Tetsuya、Yasuda Ryu、Matsuo Mikiko、Hatano Yuichiro、Tomita Hiroyuki、Yoshida Shozo、Ogura Shinji
  • 雑誌名: Acute Medicine & Surgery 巻: 7 号: 1
  • DOI: 10.1002/ams2.613
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Vascular events from carotid artery atherosclerosis after radiation therapy for laryngeal and hypopharyngeal cancer: the incidence and risk factors. (2020)
  • 著者名/発表者名: Makita C, Okada S, Kajiura Y, Tanaka O, Asahi Y, Yamada N, Yanagida M, Kumagai M, Murase S, Ito M, Kumano T, Matsuo M
  • 雑誌名: Nagoya J Med Sci. 巻: 82 ページ: 747-761
  • NAID: 120006900378
  • 査読あり
• [雑誌論文] A pediatric case of anaplastic astrocytoma with a gliomatosis cerebri; the growth pattern and changes in serum VEGF-121 levels after bevacizumab treatment (2020)
  • 著者名/発表者名: Ninomiya Hiroshi、Ozeki Michio、Matsuzawa Yoriko、Nozawa Akifumi、Yasue Shiho、Kubota Kazuo、Endo Saori、Asano Takahiko、Taguchi Kohtaro、Ohe Naoyuki、Matsuo Masayuki、Iwama Toru、Ohnishi Hidenori
  • 雑誌名: Journal of Clinical Neuroscience 巻: 81 ページ: 431-433
  • DOI: 10.1016/j.jocn.2020.10.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of Imaging Findings between Human Papillomavirus-positive and -Negative Squamous Cell Carcinomas of the Maxillary Sinus (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi Masaya、Kato Hiroki、Tomita Hiroyuki、Hara Akira、Suzui Natsuko、Miyazaki Tatsuhiko、Matsuo Masayuki
  • 雑誌名: Journal of Clinical Imaging Science 巻: 10 ページ: 59-59
  • DOI: 10.25259/jcis_116_2020
  • 査読あり
• [雑誌論文] Imaging of Hydroxyl-Radical Generation Using Dynamic Nuclear Polarization-Magnetic Resonance Imaging and a Spin-Trapping Agent (2020)
  • 著者名/発表者名: Shoda Shinichi、Hyodo Fuminori、Tachibana Yoko、Kiniwa Mamoru、Naganuma Tatsuya、Eto Hinako、Koyasu Norikazu、Murata Masaharu、Matsuo Masayuki
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 92 号: 21 ページ: 14408-14414
  • DOI: 10.1021/acs.analchem.0c02331
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a novel molecular probe for the detection of liver mitochondrial redox metabolism (2020)
  • 著者名/発表者名: Hosain Md. Zahangir、Hyodo Fuminori、Mori Takeshi、Takahashi Koyo、Nagao Yusuke、Eto Hinako、Murata Masaharu、Akahoshi Tomohiko、Matsuo Masayuki、Katayama Yoshiki
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 10 号: 1 ページ: 16489-16489
  • DOI: 10.1038/s41598-020-73336-1
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] MR imaging findings for differentiating cutaneous malignant melanoma from squamous cell carcinoma. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi M, Kato H, Tomita H, Hara A, Suzui N, Miyazaki T, Matsuyama K, Seishima M, Matsuo M
  • 雑誌名: Eur J Radiol. 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intranodal Popliteal Lymphangiography for Postoperative Lymphorrhea after Inguinal Node Dissection (2020)
  • 著者名/発表者名: Tanahashi Yukichi、Kawada Hiroshi、Goshima Satoshi、Takahashi Takao、Yoshida Kazuhiro、Matsuo Masayuki
  • 雑誌名: Journal of Vascular and Interventional Radiology 巻: 31 号: 11 ページ: 1926-1929
  • DOI: 10.1016/j.jvir.2020.03.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hyperdense Thymic Atrophy After Chemotherapy in Pediatric Patients With Extrathoracic Malignancies (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi Masaya、Kato Hiroki、Kaneko Yo、Matsuo Masayuki
  • 雑誌名: Journal of Computer Assisted Tomography 巻: 44 号: 6 ページ: 865-869
  • DOI: 10.1097/rct.0000000000001101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radiotherapy for prostate cancer: Effect of gold fiducial markers on diffusion‐weighted magnetic resonance imaging (2020)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Osamu、Maejima Ryoshu、Yama Eiichi、Taniguchi Takuya、Ono Kousei、Makita Chiyoko、Matsuo Masayuki
  • 雑誌名: Asia-Pacific Journal of Clinical Oncology 巻: 17 号: 1 ページ: 79-83
  • DOI: 10.1111/ajco.13409
  • 査読あり
• [雑誌論文] Can MRI features differentiate ovarian mucinous carcinoma from mucinous borderline tumor? (2020)
  • 著者名/発表者名: Kaga Tetsuro、Kato Hiroki、Hatano Yuichiro、Kawaguchi Masaya、Furui Tatsuro、Morishige Ken-ichirou、Matsuo Masayuki
  • 雑誌名: European Journal of Radiology 巻: 132 ページ: 109281-109281
  • DOI: 10.1016/j.ejrad.2020.109281
  • 査読あり
• [雑誌論文] MR imaging findings for differentiating nonhemophilic hemosiderotic synovitis from diffuse-type tenosynovial giant cell tumor of the knee (2020)
  • 著者名/発表者名: Ando Tomohiro、Kato Hiroki、Kawaguchi Masaya、Nagano Akihito、Hyodo Fuminori、Matsuo Masayuki
  • 雑誌名: Japanese Journal of Radiology 巻: 39 号: 1 ページ: 76-83
  • DOI: 10.1007/s11604-020-01034-z
  • NAID: 210000182902
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic contrast-enhanced computed tomography lymphangiography with intranodal injection of water-soluble iodine contrast media in microminipig: imaging protocol and feasibility (2020)
  • 著者名/発表者名: Tanahashi Yukichi、Iwasaki Ryota、Shoda Shinichi、Kawada Hiroshi、Ando Tomohiro、Takasu Masaki、Hyodo Fuminori、Goshima Satoshi、Mori Takashi、Matsuo Masayuki
  • 雑誌名: European Radiology 巻: 30 号: 11 ページ: 5913-5922
  • DOI: 10.1007/s00330-020-07031-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic resonance imaging findings of extrauterine high-grade serous carcinoma based on new pathologic criteria for primary site assignment (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi Masaya、Kato Hiroki、Hatano Yuichiro、Tomita Hiroyuki、Hara Akira、Miyazaki Tatsuhiko、Matsuo Masayuki
  • 雑誌名: Acta Radiologica 巻: 62 号: 5 ページ: 687-694
  • DOI: 10.1177/0284185120934474
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hypointense head and neck lesions on T2-weighted images: correlation with histopathologic findings (2020)
  • 著者名/発表者名: Kato Hiroki、Kawaguchi Masaya、Ando Tomohiro、Kaneko Yo、Hyodo Fuminori、Matsuo Masayuki
  • 雑誌名: Neuroradiology 巻: 62 号: 10 ページ: 1207-1217
  • DOI: 10.1007/s00234-020-02483-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Predictive factors of rectal hemorrhage in patients with localized prostate cancer who underwent low-dose-rate brachytherapy (2020)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi Tomoki、Iinuma Koji、Kato Daiki、Takai Manabu、Maekawa Yuka Muramatsu、Nakane Keita、Mizutani Kosuke、Tsuchiya Tomohiro、Nakano Masahiro、Kato Taku、Ito Masaya、Kumano Tomoyasu、Matsuo Masayuki、Koie Takuya
  • 雑誌名: International Journal of Clinical Oncology 巻: 25 号: 9 ページ: 1711-1717
  • DOI: 10.1007/s10147-020-01713-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radiation therapy combined with bone-modifying agents ameliorates local control of osteolytic bone metastases in breast cancer (2020)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Hidekazu、Makita Chiyoko、Manabe Yuki、Kajima Miki、Matsuyama Katsuya、Matsuo Masayuki
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research 巻: 61 号: 3 ページ: 494-498
  • DOI: 10.1093/jrr/rraa020
• [雑誌論文] Detection of pancreatic ductal adenocarcinoma and liver metastases: comparison of Gd-EOB-DTPA-enhanced MR imaging vs. extracellular contrast materials (2020)
  • 著者名/発表者名: Noda Yoshifumi、Goshima Satoshi、Takai Yukiko、Kawai Nobuyuki、Kawada Hiroshi、Tanahashi Yukichi、Matsuo Masayuki
  • 雑誌名: Abdominal Radiology 巻: 45 号: 8 ページ: 2459-2468
  • DOI: 10.1007/s00261-020-02511-9
  • NAID: 120007026255
  • 査読あり
• [雑誌論文] MR imaging findings of low-grade serous carcinoma of the ovary: comparison with serous borderline tumor (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi Masaya、Kato Hiroki、Hatano Yuichiro、Tomita Hiroyuki、Hara Akira、Suzui Natsuko、Miyazaki Tatsuhiko、Furui Tatsuro、Morishige Ken-ichirou、Matsuo Masayuki
  • 雑誌名: Japanese Journal of Radiology 巻: 38 号: 8 ページ: 782-789
  • DOI: 10.1007/s11604-020-00960-2
  • NAID: 50014569067
  • 査読あり
• [雑誌論文] Co-imaging of the tumor oxygenation and metabolism using electron paramagnetic resonance imaging and 13-C hyperpolarized magnetic resonance imaging before and after irradiation (2018)
  • 著者名/発表者名: Matsuo Masayuki、Kawai Tatsuya、Kishimoto Shun、Saito Keita、Munasinghe Jeeva、Devasahayam Nallathamby、Mitchell James B.、Krishna Murali C.
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 9 号: 38 ページ: 25089-25100
  • DOI: 10.18632/oncotarget.25317
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced in Vivo Magnetic Resonance Imaging (MRI) with Rapid CO Release from an MnCO-Protein Needle Composite (2018)
  • 著者名/発表者名: Hyodo Fuminori、Sho Takeya、Maity Basudev、Fujita Kenta、Tachibana Yoko、Akashi Satoko、Mano Megumi、Hishikawa Yuki、Matsuo Masayuki、Ueno Takafumi
  • 雑誌名: Chemistry - A European Journal 巻: 24 号: 45 ページ: 11578-11583
  • DOI: 10.1002/chem.201802445
  • 査読あり
• [学会発表] 岐阜大学における医学と獣医学の橋渡し研究 (2021)
  • 著者名/発表者名: 松尾政之
  • 学会等名: シンポジウム「ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)の獣医学分野への適応拡大に向けて-取り組むべき課題と異分野融合研究の可能性-」
  • 招待講演
• [学会発表] 放射線治療における再酸素化とエネルギー代謝 (2020)
  • 著者名/発表者名: 松尾政之
  • 学会等名: 第22回癌治療増感研究シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 分子画像の放射線治療への応用 (2020)
  • 著者名/発表者名: 松尾政之
  • 学会等名: 第40回日本脳神経外科コングレス総会
  • 招待講演
• [学会発表] 酸素化におけるCycling Hypoxiaの画像化 (2020)
  • 著者名/発表者名: 松尾政之
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会第33回学術大会
• [学会発表] Estimation of Re-appearance of cycling hypoxia after irradiation (2018)
  • 著者名/発表者名: M. Matsuo, 兵藤文紀, 田中秀和, 山口尊弘, 江﨑可絵, J.B.Mitchell, M. Krishma
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会
  • 招待講演
• [学会発表] Estimation of Re-appearance of cycling hypoxia after irradiation (2018)
  • 著者名/発表者名: M. Matsuo, F. Hyodo, H. Tanaka, T. Yamaguchi, M. Krishma, J.B.Mitchell
  • 学会等名: ASTRO
  • 国際学会
• [図書] Medical Science Digest 2020年 11月臨時増刊号 (2020)
  • 著者名/発表者名: 笹井 啓資（順天堂大学放射線治療学講座）
  • 総ページ数: 64
  • 出版者: ニュー・サイエンス社