癌放射線治療における稀で重篤な正常組織障害発症例のゲノムシーケンス解析

• 研究課題/領域番号: 18K07696
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 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: 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
• 研究代表者: 今井 高志 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, QST病院 治療診断部, 専門業務員 (50183009)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 放射線治療 / がん / 放射線感受性 / 遺伝 / バリアント / 正常組織障害 / 有害反応 / 副作用 / 遺伝子多型 / リスク / ゲノムシーケンス / 乳がん / 前立腺がん / 排尿障害 / 有害反応リスク / 骨代謝 / 遺伝因子 / DNAシーケンス / ゲノム / 遺伝子変異

研究成果の概要

がんの放放射線治療による正常組織障害発症には個人差があり、遺伝的な違いについて研究が進められている。これまでの研究では正常組織障害の有無による２群間での関連解析が行われてきた。一方で稀な単一遺伝病の中には放射線高感受性を示す場合があり、それらの原因遺伝子がDNA損傷修復に関わることも報告されていることから、本研究では稀で重篤な正常組織障害ではDNA損傷修復遺伝子に未知の変異がないか、患者のエクソームシーケンスデータを解析した。その結果25種類の関連遺伝子から機能に影響を与えうる延べ197個のバリアントを検出したが、推定される影響は強くはなく、また重篤な正常組織障害に特異的では無かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

がんの放射線治療はがん組織に放射線を集中させることから、がん周辺の正常組織への影響が少ない。しかしながら同一条件の治療において、稀に放射線障害が生じることがある。この原因のひとつとして個人の遺伝子配列の違いがあると考えられ、私達を含め世界各国で研究が進められている。治療前に放射線による副作用のリスクが高い人を遺伝子検査により予測することができれば、さらに最適な治療法の選択が期待される。またこれまでの研究では既知の遺伝子バリアントを用いた解析が行われていたが、重篤な放射線障害を示した症例のエクソームシーケンスによるバリアントの探索は初めての試みである。

研究成果

• [雑誌論文] Individual response of humans to ionising radiation: governing factors and importance for radiological protection (2020)
  • 著者名/発表者名: K. E. Applegate, W. Ruhm, A. Wojcik, M. Bourguignon, A. Brenner, K. Hamasaki, T. Imai, M. Imaizumi, T. Imaoka, S. Kakinuma, T. Kamada, N. Nishimura, N. Okonogi, K. Ozasa, C. E. Rube, A. Sadakane, R. Sakata, Y. Shimada, K. Yoshida & S. Bouffler
  • 雑誌名: Radiation and Environmental Biophysics 巻: 59 号: 2 ページ: 185-209
  • DOI: 10.1007/s00411-020-00837-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Radiogenomics Consortium Genome-Wide Association Study Meta-Analysis of Late Toxicity After Prostate Cancer Radiotherapy (2019)
  • 著者名/発表者名: Kerns S、Fachal L、Dorling L、Tsuji H、Imai T、Rosenstein B、West C et al.
  • 雑誌名: JNCI: Journal of the National Cancer Institute 巻: 112 号: 2 ページ: 179-190
  • DOI: 10.1093/jnci/djz075
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Difference in Acquired Radioresistance Induction Between Repeated Photon and Particle Irradiation (2019)
  • 著者名/発表者名: Sato Katsutoshi、Shimokawa Takashi、Imai Takashi
  • 雑誌名: Frontiers in Oncology 巻: 9
  • DOI: 10.3389/fonc.2019.01213
  • NAID: 120006768209
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 重粒子線治療効果の早期評価に資するバイオマーカーの探索 (2023)
  • 著者名/発表者名: 相場 俊樹, 篠藤 誠, 瀧山 博年, 山田 滋, 今井 礼子, 今井 高志, 辻 厚至, 辻 比呂志, 臺野 和広, 長谷川 純崇, 小藤 昌志
  • 学会等名: 日本薬学会
• [学会発表] 放射線誘発がんおよび重粒子線治療効果評価のバイオマーカー探索 (2022)
  • 著者名/発表者名: 相場 俊樹, 辻 厚至, 辻 比呂志, 篠藤 誠, 瀧山 博年, 山田 滋, 今井 高志, 臺野 和広, 鈴木 健之, 柳原 啓見, 小川 真里, 森岡 孝満, 今岡 達彦, 長谷川 純崇, 小藤 昌志
  • 学会等名: 日本量子医科学会
• [学会発表] 重粒子治療適応難治性腫瘍の早期発見及び局所制御に資するバイオマーカーの探索 (2022)
  • 著者名/発表者名: 相場 俊樹, 今井 礼子, 篠藤 誠, 瀧山 博年, 山田 滋, 辻 厚至, 辻 比呂志, 今井 高志, 臺野 和広, 柿沼 志津子, 今岡 達彦
  • 学会等名: 先端モデル動物支援プラットフォーム
• [学会発表] 重粒子線治療前後血液試料を用いたがんの治療評価 に資するバイオマーカーの探索のパイロットスタディ (2022)
  • 著者名/発表者名: 相場 俊樹、篠藤 誠、今井 高志、瀧山 博年、山田 滋、柿沼 志津子
  • 学会等名: 日本薬学会第142年会
• [学会発表] 量研メディカルデータバンクとその臨床検体を活用した研究例と今後 (2021)
  • 著者名/発表者名: 相場 俊樹、辻 厚至、辻 比呂志、篠藤 誠、今井 高志
  • 学会等名: 第1回日本量子医科学会
• [学会発表] Comparison of biological characteristics of regrown tumors after repetitive irradiation (2018)
  • 著者名/発表者名: 下川 卓志, 佐藤 克俊, 今井 高志
  • 学会等名: 第77回 日本癌学会学術総会
• [学会発表] FGF1/CPP-Cキメラタンパクによる膵癌重粒子線治療の有害事象の予防について (2018)
  • 著者名/発表者名: 中山 文明, 川野 光子, 三浦 太一, 藤田 真由美, 小池 幸子, 今留 香織, 石川 敦子, 安田 武嗣, 今村 亨, 今井 高志
  • 学会等名: 第91回日本生化学会大会,
• [備考] 放射線医学総合研究所 先端粒子線生物研究プログラム
  • URL: https://www.nirs.qst.go.jp/research/review/radgenomics/index.php
• [備考] RadGenomics
  • URL: http://www.nirs.qst.go.jp/research/review/radgenomics/index.php