物理学的手法と生物学的手法の併用による腫瘍核医学の効果最大化とリスク最小化

• 研究課題/領域番号: 20K08053
• 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: 長崎大学
• 研究代表者: 工藤 崇 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 教授 (20330300)
• 研究分担者: 井手口 怜子 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 助教 (10457567) ; 西 弘大 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 助教 (10719496) ; 福田 直子 (森田直子) 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 技術職員 (90380972) ; 鈴木 啓司 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 准教授 (00196809) ; 上谷 雅孝 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (40176582)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 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); 2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 核医学 / 放射線影響 / DNA損傷 / 被ばく管理 / 被ばく影響 / FDG / 放射性ヨウ素 / 核医学治療 / 腫瘍 / 被ばく / 腫瘍核医学 / 線量評価 / 治療効果

研究開始時の研究の概要

本研究では、放射性同位元素を用いた腫瘍の診断と治療（腫瘍核医学）における効果の最大化と被ばくリスクの最小化に寄与できる、被ばく線量評価手法を確立を目指します。腫瘍核医学、FDG PETをはじめとする診断のみでなく、治療においてもヨウ素-131やラジウム-223等が国内で利用されており、世界的にも注目を集めていますが、被ばくを伴う医療は患者の受ける利益とリスクの適切なバランスが必要です。本研究では、核医学の画像診断手法と採血などによる生物学的被ばく推定法を併用して、腫瘍核医学における被ばく線量評価手法を確立し、腫瘍核医学の有用性の最大化とリスクの最小化を目指します。

研究成果の概要

PET/CT撮影時の被ばくによるDNA損傷を染色体異常数として捉える研究を行い、PET/CT時にわずかではあるが有意な染色体異常数の増加が見られることが明らかとなった。また、ヨウ素-131による甲状腺癌治療時の生物学的半減期に影響を与える要素として腎機能が同定された。また、PET/CTが表在型食道癌における予後の評価に有用であることが明らかとなり、PET/CTによる被ばくのリスクを超えるベネフィットがあることが明らかとなった。ヨウ素-131治療時の看護者の被ばくについては、ベッドサイドに近づくことを避けることで被ばく低減が得られる可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、腫瘍核医学における被ばくのリスクが、生物学的手法により定量的に評価できることが明らかとなった。また、定量的手法により、内部被ばくが高くなる可能性のある患者を事前に予測することが出来る可能性も明らかとなった。その一方で、腫瘍核医学はリスクを大幅に上回るベネフィットを患者に与えることも明らかとなり、患者を看護する看護師等の被ばくも空間的・時間的な線量の分布を捉えることで、被ばくを避けるための対策が可能であり、腫瘍核医学の与える患者のベネフィットはリスクを大幅に上回ることが明らかであった。

研究成果

• [雑誌論文] The Continuing Relationship Between ASNC and JSNC (2022)
  • 著者名/発表者名: Kudo T
  • 雑誌名: Annals of Nuclear Cardiology 巻: 8 号: 1 ページ: 77-79
  • DOI: 10.17996/anc.22-00170
  • ISSN: 2189-3926, 2424-1741
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Prediction of multivessel coronary artery disease and candidates for stress-only imaging using multivariable models with myocardial perfusion imaging (2022)
  • 著者名/発表者名: Kunita Y, Nakajima K, Nakata T, Kudo T, Kinuya S
  • 雑誌名: Ann Nucl Med 巻: 36 号: 7 ページ: 674-683
  • DOI: 10.1007/s12149-022-01751-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Worldwide disparities in recovery of cardiac testing 1 year into COVID-19. (2022)
  • 著者名/発表者名: Andrew J Einstein, Cole Hirschfeld, Michelle C Williams,Joao V Vitola, Nathan Better, Todd C Villines,,,, Masao Miyagawa; INCAPS COVID 2 Investigators Group
  • 雑誌名: Journal of American Collage of Cardiology 巻: 79 号: 20 ページ: 2001-2017
  • DOI: 10.1016/j.jacc.2022.03.348
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Quantification of amyloid deposition using bone scan agents (2022)
  • 著者名/発表者名: Kudo T, Imakhanova A.
  • 雑誌名: J Nucl Cardiol 巻: 29 号: 2 ページ: 515-518
  • DOI: 10.1007/s12350-020-02340-9
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Myocardial Metabolic Abnormality in a Patient With Uremic Cardiomyopathy (2021)
  • 著者名/発表者名: Kawano H, Kudo T, Maemura K.
  • 雑誌名: Circulation Journal 巻: 85 号: 10 ページ: 1895
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-21-0401
  • NAID: 130008091400
  • ISSN: 1346-9843, 1347-4820
  • 年月日: 2021-09-24
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Myocardial Damage and Microvasculopathy in a Patient With Systemic Sclerosis (2021)
  • 著者名/発表者名: Kawano Hiroaki、Kudo Takashi、Umeda Masataka、Futakuchi Mitsuru、Sueyoshi Eijun、Maemura Koji
  • 雑誌名: Circulation Journal 巻: 85 号: 2 ページ: 224
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-20-1133
  • NAID: 130007975430
  • ISSN: 1346-9843, 1347-4820
  • 年月日: 2021-01-25
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Usefulness of an artificial neural network for a beginner to achieve similar interpretations to an expert when examining myocardial perfusion images (2021)
  • 著者名/発表者名: Chiba A, Kudo T, Ideguchi R, Altay M, Koga S, Yonekura T, Tsuneto A, Morikawa M, Ikeda S, Kawano H, Koide Y, Uetani M, Maemura K.
  • 雑誌名: Int J Cardiovasc Imaging 巻: 37 号: 7 ページ: 2337-2343
  • DOI: 10.1007/s10554-021-02209-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sympathetic nerve abnormality in an adolescent patient with cardioinhibitory vasovagal syncope (2021)
  • 著者名/発表者名: Kawano H, Sakai K, Kudo T, Arakawa S, Doi Y, Takei A, Fukae S, Maemura K.
  • 雑誌名: J Cardiol Cases 巻: 24 号: 5 ページ: 230-233
  • DOI: 10.1016/j.jccase.2021.04.007
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inhibition of the Hepatic Uptake of (99m)Tc-Tetrofosmin Using an Organic Cation Transporter Blocker (2021)
  • 著者名/発表者名: Nishi K, Kobayashi M, Kikuchi M, Mizutani A, Muranaka Y, Tamai I, Kawai K, Kudo T.
  • 雑誌名: Pharmaceutics 巻: 85 号: 7 ページ: 1073-1073
  • DOI: 10.3390/pharmaceutics13071073
  • NAID: 120007172275
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Impact of COVID-19 on Cardiovascular Testing in the United States Versus the Rest of the World (2021)
  • 著者名/発表者名: Hirschfeld CB, Shaw LJ, Williams MC, Kudo T, Einstein AJ et al. ; INCAPS-COVID Investigators Group.
  • 雑誌名: JACC Cardiovasc Imaging 巻: 14 号: 9 ページ: 1787-1799
  • DOI: 10.1016/j.jcmg.2021.03.007
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Modalities for predicting events in patients with ICDs: Expanding the versatility of FDG PET (2021)
  • 著者名/発表者名: Kudo T, Nessipkhan AE.
  • 雑誌名: J Nucl Cardiol 巻: 28 号: 2 ページ: 478-480
  • DOI: 10.1007/s12350-021-02569-y
• [雑誌論文] Comparison of the quantitative measurement of 18F-FDG PET/CT and histopathological findings in IgG4-related disease (2021)
  • 著者名/発表者名: Tsuji S, Iwamoto N, Horai Y, Fujikawa K, Fujita Y, Fukui S, Ideguchi R, Michitsuji T, Nishihata S, Okamoto M, Tsuji Y, Endo Y, Shimizu T, Sumiyoshi R, Koga T, Kawashiri SY, Igawa T, Ichinose K, Tamai M, Nakamura H, Origuchi T, Kudo T, Kawakami A.
  • 雑誌名: Clin Exp Rheumatol 巻: 39 ページ: 1338-1344
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact of COVID-19 Pandemic on Cardiovascular Testing in Asia: The IAEA INCAPS-COVID Study (2021)
  • 著者名/発表者名: Kudo T, Lahey R, Hirschfeld C, et al.
  • 雑誌名: JACC: Asia 巻: 1 号: 2 ページ: 187-199
  • DOI: 10.1016/j.jacasi.2021.06.002
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] International Impact of COVID-19 on the Diagnosis of Heart Disease (2021)
  • 著者名/発表者名: Einstein AJ, Shaw LJ, Hirschfeld C, Williams MC, Villines TC, Better N, Vitola JV, Cerci R, Dorbala S, Raggi P, Choi AD, Lu B, Sinitsyn V, Sergienko V, Kudo T et al.
  • 雑誌名: Journal of the American College of Cardiology 巻: 77 号: 2 ページ: 173-185
  • DOI: 10.1016/j.jacc.2020.10.054
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Intention to Return and Perception of the Health Risk Due to Radiation Exposure Among Residents in Tomioka Town, Fukushima Prefecture, Stratified by Gender and Generation (2020)
  • 著者名/発表者名: Matsunaga Hitomi、Orita Makiko、Taira Yasuyuki、Kudo Takashi、Kondo Hisayoshi、Yamashita Shunichi、Takamura Noboru
  • 雑誌名: Disaster Medicine and Public Health Preparedness 巻: - 号: 1 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1017/dmp.2020.319
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of 18F-FDG PET/CT and 67Ga-SPECT for the diagnosis of fever of unknown origin: a multicenter prospective study in Japan (2020)
  • 著者名/発表者名: Kubota K, Tanaka N, Miyata Y, Ohtsu H, Nakahara T, Sakamoto S, Kudo T, et al.
  • 雑誌名: Annals of Nuclear Medicine 巻: 35 号: 1 ページ: 31-46
  • DOI: 10.1007/s12149-020-01533-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 123I-β-Methyl Iodophenyl Pentadecanoic Acid and ²⁰¹Thallium Dual Myocardial Single-Photon Emission Computed Tomography (BMIPP/Tl SPECT) Detection of Myocardial Damage of Systemic Sclerosis (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawano Hiroaki、Kudo Takashi、Maemura Koji
  • 雑誌名: Circulation Journal 巻: 84 号: 10 ページ: 1886-1886
  • DOI: 10.1253/circj.cj-20-0516
  • NAID: 130007907609
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Factors affecting anxiety among administrative officers working within the urgent protective action planning zone of a nuclear power station (2020)
  • 著者名/発表者名: Hori Hiroko、Orita Makiko、Taira Yasuyuki、Matsunaga Hitomi、Kudo Takashi、Takamura Noboru
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 15 号: 8 ページ: 997-997
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0236997
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Relationship between thyroid tumor radiosensitivity and nuclear localization of DNA-dependent protein kinase catalytic subunit (2020)
  • 著者名/発表者名: Ihara M, Shichijo K, Ashizawa K, Matsuda K, Otsubo R, Horie I, Nakashima M, Kudo T
  • 雑誌名: J Radiat Res 巻: 61 号: 4 ページ: 511-516
  • DOI: 10.1093/jrr/rraa032
  • NAID: 120006988124
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Recent advances in radiotracers targeting norepinephrine transporter: structural development and radiolabeling improvements (2020)
  • 著者名/発表者名: Chen Xinyu、Kudo Takashi、Lapa Constantin、Buck Andreas、Higuchi Takahiro
  • 雑誌名: Journal of Neural Transmission 巻: 127 号: 6 ページ: 851-873
  • DOI: 10.1007/s00702-020-02180-4
  • NAID: 120006951255
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Health-related quality of life in Japanese patients with prostate cancer following proton beam therapy: an institutional cohort study (2020)
  • 著者名/発表者名: Matsukawa Kyoko、Arimura Takeshi、Orita Makiko、Kondo Hisayoshi、Chuman Ikuko、Ogino Takashi、Taira Yasuyuki、Kudo Takashi、Takamura Noboru
  • 雑誌名: Japanese Journal of Clinical Oncology 巻: - 号: 5 ページ: 519-527
  • DOI: 10.1093/jjco/hyaa027
  • NAID: 120006988198
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Detection of invasive pulmonary aspergillosis in mice using lung perfusion single-photon emission computed tomography with [99mTc]MAA (2020)
  • 著者名/発表者名: Yoshida Masataka、Tashiro Masato、Nishi Kodai、Mishima Maki、Kawano Kei、Takazono Takahiro、Saijo Tomomi、Yamamoto Kazuko、Imamura Yoshifumi、Miyazaki Taiga、Kudo Takashi、Yanagihara Katsunori、Mukae Hiroshi、Izumikawa Koichi
  • 雑誌名: Medical Mycology 巻: - 号: 7 ページ: 965-972
  • DOI: 10.1093/mmy/myz131
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Determination of the Kinetic Parameters for 123I Uptake by the Thyroid, Thyroid Weights, and Thyroid Volumes in Present-day Healthy Japanese Volunteers (2020)
  • 著者名/発表者名: Kudo Takashi、Inano Akihiro、Midorikawa Sanae、Kubo Hitoshi、Hayashi Kino、Nakashima Sawako、Fukushima Chizu、Maeda Kazuya、Oriuchi Noboru、Irie Shin、Yamashita Shunichi、Kusuhara Hiroyuki
  • 雑誌名: Health Physics 巻: 118 号: 4 ページ: 417-426
  • DOI: 10.1097/hp.0000000000001144
  • 査読あり
• [学会発表] Comparison quantitative measurement of brain perfusion. (2023)
  • 著者名/発表者名: アルダク ラマザン、工藤 崇
  • 学会等名: The 7th International Symposium of the Network-type Joint Usage/Research Center for Radiation Disaster Medical Science
  • 国際学会
• [学会発表] The clinical usefulness of FDG-PET / CT parameters for predicting prognosis of patients of superficial esophageal squamous cell carcinoma diagnosed on endoscopy. (2022)
  • 著者名/発表者名: アルマン ネシプハン、工藤 崇
  • 学会等名: Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 2022 annual meeting.
  • 国際学会
• [学会発表] Comparison of Computer-aided diagnostic systems VSBONE version 1 and VSBONE version 2 on bone scintigraphy images (2022)
  • 著者名/発表者名: アリーヤ トイリバイエバ、井手口 怜子、工藤 崇
  • 学会等名: 13th Congress of the World Federation of Nuclear Medicine and Biology
  • 国際学会
• [学会発表] FDG uptake as independent determinant of patient prognosis on superficial esophageal cancer; comparison with histology and multifocality. (2022)
  • 著者名/発表者名: アルマン ネシプハン、工藤 崇
  • 学会等名: 13th Congress of the World Federation of Nuclear Medicine and Biology
  • 国際学会
• [学会発表] Measurement of occupational radiation dose in medical worker in university hospital: Effect of revision of ordinance on prevention of ionizing radiation hazards (2022)
  • 著者名/発表者名: 工藤 崇、高村 昇、松田 尚樹、アイガニム イマハーノワ、アルマン ネシプハン、粟井 和夫、伊藤 浩、織内 昇
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第65回大会
• [学会発表] Visual interpretation of PYP: Transaxial? Coronal? (2022)
  • 著者名/発表者名: アイガニム イマハーノワ、工藤 崇
  • 学会等名: 第32回日本心臓核医学会総会・学術大会
• [学会発表] PET核医学エキスパートセミナー：循環器 (2021)
  • 著者名/発表者名: 工藤 崇
  • 学会等名: 日本核医学会第21回春期大会
  • 招待講演
• [学会発表] Radiation protection of cardiac SPECT and PET imaging (2021)
  • 著者名/発表者名: 工藤 崇
  • 学会等名: IAEA Workshop on Cardiac SPECT, SPECT/CT and PET/CT in Clinical Practice including image processing and interpretation.
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Tips and Pitfalls in Nuclear Imaging for Cardiac Amyloidosis (2021)
  • 著者名/発表者名: 工藤 崇
  • 学会等名: Cardiac Amyloidosis Read with the Experts in JAPAN
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Validation of quantitative parameters derived from 99mTc-GSA liver scintigraphy to evaluate liver function (2021)
  • 著者名/発表者名: アルマン ネシプハン、工藤 崇
  • 学会等名: 第61回日本核医学会学術総会
• [学会発表] 心筋シンチグラフィの底力:シンチの被ばくを知って極める (2021)
  • 著者名/発表者名: 工藤 崇
  • 学会等名: Tokyo Physiology 2021 by FRIENDS Live
  • 招待講演
• [学会発表] Post ISCHEMIA/COVID-19時代の虚血性心疾患診断と心臓核医学 (2021)
  • 著者名/発表者名: 工藤 崇
  • 学会等名: 第25回日本循環器学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] Standardization of cardiac amyloid measurement using Tc-99m PYP. (2021)
  • 著者名/発表者名: Imahanova Aiganym, 工藤 崇
  • 学会等名: 第25回日本循環器学会学術集会
• [学会発表] PET核医学エキスパートセミナー：循環器 (2020)
  • 著者名/発表者名: 工藤 崇
  • 学会等名: 日本核医学会第20回春期大会
  • 招待講演
• [学会発表] 医療に伴う被ばくの問題：基本的な考え方と論争点 (2020)
  • 著者名/発表者名: 工藤 崇
  • 学会等名: 第20回循環器CT・MR研究会
  • 招待講演
• [学会発表] 最近の核医学の動向について (2020)
  • 著者名/発表者名: 工藤 崇
  • 学会等名: 第23回心世代核医学研究会
  • 招待講演
• [学会発表] COVID-19が循環器診療に与えるインパクト (2020)
  • 著者名/発表者名: 工藤 崇
  • 学会等名: 第30回日本心臓核医学会総会・学術大会
  • 招待講演
• [学会発表] 医療被ばくとその管理：～近年のトピックと今後の展望～ (2020)
  • 著者名/発表者名: 工藤 崇
  • 学会等名: 第30回日本心臓核医学会総会・学術大会
  • 招待講演