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骨肉腫に対する重粒子線治療の生物学的効果に基づいた線量分布の作成と最適化

研究課題

研究課題/領域番号 20K16751
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
研究機関医療法人徳洲会湘南鎌倉総合病院(臨床研究センター) (2022-2023)
群馬大学 (2020-2021)

研究代表者

柴 慎太郎  医療法人徳洲会湘南鎌倉総合病院(臨床研究センター), 湘南先端医学研究所 放射線医学研究部, 主任研究員 (90826950)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード重粒子線治療 / 骨肉腫 / 生物学的効果 / 線量分布図
研究開始時の研究の概要

切除非適応骨軟部腫瘍に対する重粒子線治療は良好な治療成績が報告されている。しかし、重粒子線治療範囲の中からの再発を来す症例は一定数散見される。
重粒子線治療に用いられる臨床的線量分布はヒト唾液腺癌から計算された生物学的効果比をもとに作成されており、骨軟部腫瘍の生物学的効果比を用いた臨床的線量分布とは異なる。本研究では骨軟部腫瘍のうち、ヒト骨肉腫細胞株を用いて重粒子線の生物学的効果比を求め、その生物学的効果比より真の臨床的線量分布を作成し、切除非適応骨肉腫の中で生物学的効果比が起因する局所再発を起こしている症例をなくし、治療成績の改善を目指す。

研究成果の概要

群馬大学重粒子線医学センターで治療が行われた骨軟部腫瘍に対する治療成績を解析し、報告した。また、細胞実験で重粒子線の線エネルギー付与(LET)の変化による殺細胞効果と化学療法の増感割合の変化に関しても研究を行い報告した。また、実際の治療計画ではヒト唾液腺細胞の相対的生物学的効果(RBE)が用いられているが、今回の研究ではヒト骨肉腫細胞に対してさまざまなLETで重粒子線照射を行い、それぞれのRBEを求め、その結果を用いて骨肉腫細胞特異的線量分布を作成した。その結果、線量分布の劣化を認め、特に線量分布均一性で劣化を認めた。この線量分布の解析に関して論文として学術誌に報告した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今回の研究で行った、重粒子線治療の異なる線エネルギー付与(LET)における殺細胞効果の違いの研究や腫瘍特異的RBEを用いた線量分布の最適化は、LET最適化線量分布の作成やマルチイオン照射の研究といった、今後の重粒子線治療の局所効果向上のための研究の礎となると考える。また、患者さんにとって局所効果の向上は生存に寄与すると考えられるので研究成果の学術的意義は大きいと考える。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件)

  • [雑誌論文] Dose Distribution Degradation of Carbon-ion Radiotherapy Caused by Tumor Cell-specific Relative Biological Effectiveness of Osteosarcoma: A Simulation Study Using<i>In Vitro</i>Experimental Results2023

    • 著者名/発表者名
      SHIBA SHINTARO、KAWASHIMA MOTOHIRO、OKAMOTO MASAHIKO、OHNO TATSUYA
    • 雑誌名

      Anticancer Research

      巻: 43 号: 11 ページ: 4873-4878

    • DOI

      10.21873/anticanres.16684

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Locally Advanced Breast Cancer Involving the Skin Surface Treated With Radiation Therapy Using a Hydrogen Peroxide Solution?Soaked Gauze Bolus: A Case Report2022

    • 著者名/発表者名
      Shiba Shintaro、Watanabe Tetsuya、Kaminuma Takuya、Miyamoto Etsuko、Kawashima Motohiro、Irie Daisuke、Ando Ken、Ohno Tatsuya
    • 雑誌名

      Advances in Radiation Oncology

      巻: 7 号: 3 ページ: 100894-100894

    • DOI

      10.1016/j.adro.2022.100894

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Long-term survival of two patients with inoperable post-irradiation osteosarcoma treated with carbon-ion radiotherapy: a case report2022

    • 著者名/発表者名
      Shiba Shintaro、Okamoto Masahiko、Yanagawa Takashi、Kohama Isaku、Shibuya Kei、Okazaki Shohei、Miyasaka Yuhei、Chikuda Hirotaka、Ohno Tatsuya
    • 雑誌名

      Radiation Oncology

      巻: 17 号: 1

    • DOI

      10.1186/s13014-022-02040-3

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Impact of Carbon Ion Radiotherapy on Inoperable Bone Sarcoma2021

    • 著者名/発表者名
      Shiba Shintaro、Okamoto Masahiko、Kiyohara Hiroki、Okazaki Shohei、Kaminuma Takuya、Shibuya Kei、Kohama Isaku、Saito Kenichi、Yanagawa Takashi、Chikuda Hirotaka、Nakano Takashi、Ohno Tatsuya
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 13 号: 5 ページ: 1099-1099

    • DOI

      10.3390/cancers13051099

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Differences in Linear Energy Transfer Affect Cell-killing and Radiosensitizing Effects of Spread-out Carbon-ion Beams2020

    • 著者名/発表者名
      SHIBA SHINTARO、WAKATSUKI MASARU、OHNO TATSUYA、NAKANO TAKASHI
    • 雑誌名

      Anticancer Research

      巻: 40 号: 10 ページ: 5497-5502

    • DOI

      10.21873/anticanres.14561

    • 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

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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