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アミノレブリン酸のX-線増感放射線療法の検証と遺伝子発現解析による作用機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25293270
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 放射線科学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

高橋 淳子  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (80415702)

研究分担者 森 崇  岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (40402218)
岩橋 均  岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (60356540)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2015年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2014年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2013年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
キーワード放射線治療 / X線 / 放射線増感剤 / 5-アミノレブリン酸 / ポルフィリン / がん治療 / 放射線力学療法 / 光線力学療法 / プロトポルフィリン / 増感剤 / マイクロアレイ / アミノレブリン酸 / 放射線 / 放射線療法
研究成果の概要

ポルフィリン(PpIX)前駆体の5-アミノレブリン酸(ALA)は生体に取り込まれ、腫瘍細胞に特異的にPpIXが蓄積する。PpIXは光励起により活性酸素を生じるため、ALAは光線力学的治療の増感剤として用いられている。我々は新たにX線照射によりPpIXが活性酸素を生じることを見いだし、X線増感剤としての有用性を検証することとした。本課題では、ヒトの放射線治療装置リニアックは実験用放射線装置と同様に、ALAの併用はX線単独処理よりも腫瘍増殖抑制効果を示すことが確認された。また、遺伝子発現解析等から、ALA併用のメカニズムは、遺伝子損傷を原因とする細胞周期の停止が増強されることであると推察された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本課題の目標は、光線力学療法の励起メカニズムと類似しているが、光に替わりX線を用い、放射線の腫瘍選択性を高め、深部癌の治療に有効な「放射線力学療法」を開発し、今までの放射線治療では治療できなかったがんの治療に役立てることである。放射線力学療法に用いる放射線増感剤は低分子有機化合物であり、この様な化合物の放射線応答性に関する研究は独創的であり、世界的にも類似の研究はほとんど進められていない。

報告書

(6件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Verification of radiodynamic therapy by medical linear accelerator using a mouse melanoma tumor model2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Junko、Murakami Mami、Mori Takashi、Iwahashi Hitoshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 27281-9

    • DOI

      10.1038/s41598-018-21152-z

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Luteolin as reactive oxygen generator by X-ray and UV irradiation2018

    • 著者名/発表者名
      Toyama Michiru、Mori Takashi、Takahashi Junko、Iwahashi Hitoshi
    • 雑誌名

      Radiation Physics and Chemistry

      巻: 146 ページ: 11-18

    • DOI

      10.1016/j.radphyschem.2017.12.022

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Introduction to 5-Aminolevulinic Acid-Protoporphyrin IXMediated Radiodynamic Therapy (RDT)2018

    • 著者名/発表者名
      Junko Takahashi、Hitoshi Iwahashi
    • 雑誌名

      Clinics in Oncology

      巻: 2 ページ: 13301-4

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Combined treatment with X-ray irradiation and 5-aminolevulinic acid elicits better transcriptomic response of cell cycle-related factors than X-ray irradiation alone.2016

    • 著者名/発表者名
      J. Takahashi, M. Misawa, H. Iwahashi
    • 雑誌名

      International Journal of Radiation Biology

      巻: 12 号: 12 ページ: 774-789

    • DOI

      10.1080/09553002.2016.1230240

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gene expression profiling can predict the fate of HeLa cells exposed to X-ray irradiation with or without protoporphyrin accumulation2015

    • 著者名/発表者名
      J. Takahashi, M. Misawa, H. Iwahashi
    • 雑誌名

      Genomics Data

      巻: 5 ページ: 192-194

    • DOI

      10.1016/j.gdata.2015.05.044

    • 関連する報告書
      2015 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] Transcriptome Analysis of Porphyrin-Accumulated and X-Ray-Irradiated Cell Cultures under Limited Proliferation and Non-Lethal Conditions2015

    • 著者名/発表者名
      Junko Takahashi, Masaki Misawa, Hitoshi Iwahashi
    • 雑誌名

      Microarrays

      巻: 4 ページ: 25-40

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 担癌マウスに対する5-アミノレブリン酸放射線力学療法(RDT)の線量低減効果2016

    • 著者名/発表者名
      高橋淳子、村上麻美、森崇、岩橋均
    • 学会等名
      ポルフィリン-ALA学会
    • 発表場所
      東京大学、東京、日本
    • 年月日
      2016-04-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Screening for new non-toxic X-ray responsive substance2016

    • 著者名/発表者名
      Michiru Toyama, Takashi Mori, Yui Mizowaki, Junko Takahashi, Hitoshi Iwahashi
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌)
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Combined treatment with X-ray irradiation and 5-aminolevurinic acid inhibits tumor growth in mouse tumor models2015

    • 著者名/発表者名
      Junko Takahashi, Masaki Misawa, Hitoshi Iwahashi
    • 学会等名
      The 3rd International ALA and Porphyrin Symposium
    • 発表場所
      ハワイ(アメリカ)
    • 年月日
      2015-12-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Transcriptome analysis of porphyrin-accumulated and X-ray irradiated cell cultures2015

    • 著者名/発表者名
      Junko Takahashi, Masaki Misawa, Hitoshi Iwahashi
    • 学会等名
      The 3rd International ALA and Porphyrin Symposium
    • 発表場所
      ハワイ(アメリカ)
    • 年月日
      2015-12-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ALAを利用した放射線増感の可能性2015

    • 著者名/発表者名
      高橋淳子、三澤雅樹、岩橋均
    • 学会等名
      第5回ポルフィリン-ALA学会年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-04-25 – 2015-04-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 担癌マウスを用いた5-アミノレブリン酸のX線増感効果の検証2015

    • 著者名/発表者名
      森崇、村上麻美、岩橋均、三澤雅樹、高橋淳子
    • 学会等名
      第5回ポルフィリン-ALA学会年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-04-25 – 2015-04-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ALA投与による放射線増感効果 -細胞応答の網羅的遺伝子発現解析-2015

    • 著者名/発表者名
      岩橋均、森崇、村上麻美、三澤雅樹、高橋淳子
    • 学会等名
      第5回ポルフィリン-ALA学会年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-04-25 – 2015-04-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] ALAと鉄剤の併用による放射線増感効果2017

    • 発明者名
      高橋淳子、岩橋均、成田善孝、井垣浩、田中徹、石塚昌宏、原武史
    • 権利者名
      高橋淳子、岩橋均、成田善孝、井垣浩、田中徹、石塚昌宏、原武史
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-253583
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2020-03-30  

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