休止期細胞反応を考慮した腫瘍内環境修飾処置による効果的分割照射法・抗癌剤投与法

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11670884
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 増永 慎一郎 京都大学, 原子炉実験所, 助教授 (80238914)
• 研究分担者: 赤星 光彦 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (00027418)
• キーワード: 休止期腫瘍細胞 / 生体還元物質 / Tirapazamine / 低温度温熱処置 / 中性子捕捉反応 / 再酸素化現象 / 潜在的致死的障害 / 再分布現象

研究概要

低酸素細胞に対する効果があるとされる生体還元物質のTirapazamine(TPZ)投与を低温度温熱処置と併用することによって、固形腫瘍内休止期(Q)細胞の感受性を高めることができることを明らかにし得た。いうまでもなく腫瘍内全腫瘍細胞(P+Q細胞)の感受性も向上し得た。我々が1997年に明らかにしたのであるが、慢性低酸素細胞分画を解除する低温度温熱処置を、一見相反すると思える低酸素細胞毒素のTPZの投与に併用し、TPZに対する感受性が増強される根拠は、TPZが放射線生物学的な低酸素細胞分画のみならず中間的な酸素分圧にある腫瘍細胞に対しても毒性を有する特性にある。すなわち、低温度温熱処置によってもあまり変化しない放射線生物学的低酸素細胞分画と中間的酸素分圧細胞分画の総計に対して、低温度温熱処置による腫瘍血流増加のため増加した腫瘍内分布TPZが結果的に殺細胞効果を増強したためであろうと思われた。
当実験所で施行されている中性子捕捉療法に関する研究では、1.中性子捕捉反応後の再酸素化現象、2.潜在的致死的障害からの修復(PLDR)、及び3.再分布現象が明らかになった。すなわち、1.中性子捕捉化合物の投与によってQ細胞とP+Q細胞との間の再酸素化速度の相違がより顕著になり、中性子捕捉化合物非投与下にくらべ共に再酸素化速度は遅延し、特にBPA使用時にはγ線照射後と同程度に遅延した。2.中性子捕捉化合物非投与後の中性子線照射では、両細胞分画のPLDRは非常に小さいが、化合物投与、特にBPA投与によって、両細胞分画のPLDRは顕著になり、γ線照射後のPLDRに近似した。3.熱中性子線照射後の再分布は、中性子捕捉化合物非投与下ではほとんど認められず、中性子捕捉化合物、特にBPAの投与によって顕著になりγ線照射後に近似した。以上より、中性子捕捉化合物、特にBPAのQ細胞への分布はP+Q細胞よりもかなり低く、その結果γ線照射後の両細胞分画の挙動に近似したと思われた。

研究成果

• [文献書誌] S.Masunaga et al.: "Modification of tirapazamine-induced cytotoxicity in combination with mild Hyperthermia and/or nicotinamide: reference to effect on quiescent tumour cells"Int.J.Hyperthermia. 15(1). 7-16 (1999)
• [文献書誌] S.Masunaga et al.: "Reoxygenation in quiescent and total intratumor cells following thermal neutron irradiation with or without 10B compound"Int.J.Radiat.Oncol.Biol.Phys.. 44. 391-398 (1999)
• [文献書誌] S.Masunaga et al.: "Potentially lethal damage repair by total and quiescent tumor cells following various DNA-damaging treatments"Radiat.Med.. 17. 259-264 (1999)
• [文献書誌] S.Masunaga et al.: "Potentially lethal damage repair by total and quiescent cells in solid tumors following neutron capture reaction"J.Cancer Res.Clin.Oncol.. 125. 609-614 (1999)
• [文献書誌] S.Masunaga et al.: "Alteration of sensitivity of intratumor quiescent and total cells to gamma-rays following thermal neutron irradiation with or without 10B-compound"Int.J.Radiat.Oncol.Biol.Phys.. 46(3). 653-659 (2000)
• [文献書誌] M.Akaboshi et al.: "Cell-killing efficiency and number of platinum atoms binding to DNA,RNA,and protein molecules of HeLa cells treated with combinations of hyperthermia and cis-diamine(glycolato)platinum(II)"Biol.Trace Elem.Res.. 71-72. 585-593 (1999)