| 研究課題/領域番号 |
22K07747
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分52040:放射線科学関連
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
元津 倫幸 神戸大学, 医学部附属病院, 助教 (70836379)
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| 研究分担者 |
山口 雅人 神戸大学, 医学部附属病院, 特命教授 (10457096)
石原 武明 神戸大学, 医学部附属病院, 特命講師 (10546477)
佐々木 康二 神戸大学, 医学部附属病院, 助教 (10815989)
上嶋 英介 神戸大学, 医学部附属病院, 助教 (40645561)
岡田 卓也 神戸大学, 医学部附属病院, 講師 (80514786)
清水 康之 神戸大学, 医学部附属病院, 特命技術員 (80824234)
杉本 幸司 神戸大学, 医学部附属病院, 客員教授 (90314476)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
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| キーワード | 飽和炭酸水 / 放射線治療 / 放射線増感剤 / 血管内治療 / 放射線増感療法 / 飽和炭酸水動注療法 / 悪性腫瘍 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
放射線治療の進歩は目覚ましく、高精度放射線治療や粒子線治療により、病巣への高線量照射が可能となった。しかし、放射線抵抗性癌は癌組織内に低酸素環境が存在し、放射線治療に抵抗性を示す。私達のグループでは、飽和炭酸水が癌組織の低酸素環境を改善することで、抗腫瘍効果を発揮することを過去に報告した。そこで飽和炭酸水は放射線抵抗性癌の低酸素環境を改善することにより、放射線増感作用を発揮し、放射線治療の抗腫瘍効果を増強させると仮説を立てた。本研究の目的は、 ウサギVX2肝腫瘍モデルに対して、飽和炭酸水動注療法併用放射線治療の抗腫瘍効果を証明 し、新たな治療法の開発につなげることである。
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| 研究実績の概要 |
炭酸ガスは治療抵抗性の癌に対し、腫瘍内部の血流を増加させ、低酸素環境を改善することで、放射線増感剤として機能する可能性がある。特に、低酸素環境が放射線治療の効果を減弱させる要因として知られており、腫瘍部位への酸素供給を高める手法が注目されている。飽和炭酸水は、二酸化炭素を豊富に含み、腫瘍組織内に直接導入することで、腫瘍内の酸素分圧を改善できる可能性がある。しかし、これまでの研究では、飽和炭酸生理食塩水の投与による腫瘍縮小効果を明確に示すことができなかった。そこで、本年度の研究では、飽和炭酸ガス生理食塩水の腫瘍内投与における至適条件を評価し、その放射線治療効果の増強作用について検討することを目的とした。
まず、マウスの大腿部にMIA PaCa-2ヒト膵癌腫瘍細胞を移植し、腫瘍モデルを作成した。腫瘍が一定サイズに達した時点で、腫瘍内に飽和炭酸ガス生理食塩水150 μLを注入した。注入直後および2分、5分、10分、15分後の腫瘍内pH変化および温度を、専用のpHモニターおよび温度センサーを用いて評価した。
腫瘍内pHの経時的変化（注入後/注入前の比率）は以下の通りであった：0分：1.000、2分：0.938、5分：0.811、10分：0.800、15分：0.829。注入後10分において最も低下が認められ、その後やや回復する傾向が観察された。腫瘍内温度の経時的変化率は、0分：1.000、2分：1.010、5分：1.003、10分：0.985、15分：0.980であり、温度は注入後徐々に低下する傾向を示した。
これらの結果から、飽和炭酸水注入後、直後よりも10分後にpHが最低となるため、放射線治療の効果を最大化するためには、炭酸水注入後約10分後のタイミングが最適である可能性が示唆された。炭酸ガスの酸素解離促進効果と血流増加効果が複合的に影響していると考えられ、腫瘍内部の酸素分圧上昇が期待される。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
腫瘍モデルの作成に時間がかかった。PHモニターの使用法で結果にばらつきがあり、手技の習熟に時間を要した。また人員不足などの社会的な要因により、実施が遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
至適な飽和炭酸水の投与条件（投与から10分後）に基づき、放射線照射実験を計画する。実験群として、以下の4群を設定する：コントロール群（生理食塩水）、飽和炭酸水注入群、放射線照射群、飽和炭酸水＋放射線照射群
各群において、腫瘍サイズの経時的変化を評価し、腫瘍縮小効果を比較する。さらに、腫瘍組織を採取し、病理組織学的評価を行う予定である。これにより、飽和炭酸水が放射線治療効果を増強するかを検証する。得られた成果については、学会等での発表を予定している。
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