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超解像顕微鏡をもちいた重粒子線クラスター損傷の修復動態予測アルゴリズム開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K17162
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分52040:放射線科学関連
研究機関群馬大学

研究代表者

尾池 貴洋  群馬大学, 医学部附属病院, 講師 (10643471)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード炭素イオン線 / クラスター損傷 / 線エネルギー付与 / 重粒子線 / 修復 / 超解像顕微鏡
研究開始時の研究の概要

① 培養ヒト細胞株に正常酸素または低酸素環境下でLET 20~120 keV/μmの炭素イオン線を照射し、DNA損傷マーカーを蛍光免疫染色する。
② 超解像顕微鏡をもちいてマーカー分子の蛍光シグナルを3次元定量する。
③ 定量データを機械学習をもちいて解析し、LETと酸素状況からクラスター損傷の誘導と修復動態を予測するアルゴリズムを開発する。

研究成果の概要

初年度に正常酸素環境下で多様なLETの炭素イオン線によって誘導される二本鎖切断の高精度3次元データを取得した。しかしその後のCOVID-19感染拡大に伴い、それ以降の実験を遂行することが不能となった(各年度実績報告書参照)。このことから、それまでの本研究課題の成果を、副次的初見も含めて全て学術集会や学術誌に発表し社会に還元することに注力する方針へ変更し、本研究課題を終了させた。結果として英文査読あり学術誌へ3報の論文を発表し、学術集会で9回発表した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

申請者の知る限り正常酸素環境下で多様なLETの炭素イオン線によって誘導される二本鎖切断の高精度3次元データの取得は世界初である。今後はこれを論文として発表する。発表されれば同データはLETの最適化による炭素イオン線がん治療のさらなる個別最適化に資する重要な生物学的基盤情報となると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Quantitative volumetric analysis of the Golgi apparatus following X-ray irradiation by super-resolution 3D-SIM microscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Oike Takahiro、Uchihara Yuki、Permata Tiara Bunga Mayang、Gondhowiardjo Soehartati、Ohno Tatsuya、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      Medical Molecular Morphology

      巻: - 号: 2 ページ: 166-172

    • DOI

      10.1007/s00795-020-00277-z

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Induction of micronuclei in cervical cancer treated with radiotherapy2020

    • 著者名/発表者名
      Daijiro Kobayashi, Takahiro Oike, Kazutoshi Murata, Daisuke Irie, Yuka Hirota, Hir Sato, Atsushi Shibata, Tatsuya Ohno.
    • 雑誌名

      Journal of Personalized Medicine

      巻: 10 号: 3 ページ: 110-110

    • DOI

      10.3390/jpm10030110

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Molecular mechanisms underlying radioresistance: data compiled from isogenic cell experiments2020

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Oike, Tatsuya Ohno
    • 雑誌名

      Annals of Translational Medicine

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 炭素イオン線の殺細胞効果の体系的理解を目指して2021

    • 著者名/発表者名
      尾池貴洋
    • 学会等名
      日本量子医科学会第1回学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 放射線治療におけるプレシジョンメディシンの推進を目指したトランスレーショナルリサーチ2021

    • 著者名/発表者名
      尾池貴洋
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第34回学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Precision Radiotherapy2020

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Oike
    • 学会等名
      International Training Course on Carbon-ion Radiotherapy 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] What Is Mutation, Precision Medicine, and Their Impact on Radiotherapy?2020

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Oike
    • 学会等名
      Indonesian Radiation Oncology Society Webinar “Personalized Medicine: From The Bench to The Clinics”
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 放射線生物学 最近のトピックス2020

    • 著者名/発表者名
      尾池貴洋
    • 学会等名
      第56回日本医学放射線学会秋季臨床大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] How Can We Identify Actionable Target for Carbon Ion Resistance? A Pilot Study2020

    • 著者名/発表者名
      尾池貴洋, 村田和俊, 野田真永, 大野達也
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第33回学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒトがん細胞株の放射線感受性に関する大規模公共データベースの樹立と公開2020

    • 著者名/発表者名
      小松秀一郎, 尾池貴洋, 小松有香, 松井利晃, Darwis NDM, Nachankar A, 中野隆史, 大野達也
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第33回学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Salvage Re-Irradiation with Stereotactic Radiotherapy for In-Field Neck Lymph Node Recurrence: A Retrospective Study2020

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi D, Sato H, Saitoh JI, Oike T, Nakajima A, Noda SE, Kato S, Iwanaga M, Shimizu T, Ohno T, Nakano T
    • 学会等名
      2020 ASTRO Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Machine learning-aided pipeline for data mining of cancer cell radiosensitivity2020

    • 著者名/発表者名
      尾池貴洋, 小松秀一郎, 久保田佳樹, 酒井真理, 齋藤淳一, 中野隆史, 大野達也
    • 学会等名
      第79回日本医学放射線学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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