臨床応用を目的とした放射線治療における再酸素化とエネルギー代謝の解明

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H04908
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 松尾 政之 岐阜大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (40377669)
• 研究分担者: 村井 太郎 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 助教 (00747602) ; 芝本 雄太 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (20144719) ; 河合 辰哉 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 研究員 (70597822) ; 杉江 愛生 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 准教授 (80509258)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 放射線治療 / 電子スピン共鳴画像 / 再酸素化

研究実績の概要

電子スピン共鳴画像を用いて、担癌マウスの放射線照射における「再酸素化」現象の画像を解析し、その原因が細胞死のみではなく、照射による未成熟な血管への影響が要因の一つであることを明らかにする。さらに、詳細な解析を進め、再酸素化に基づいた放射線治療の可能性や脆弱な血管をターゲットとした新しい放射線増感剤の可能性を模索する。また、がん組織では酸素状態にかかわらず解糖系代謝が亢進しているが、照射による酸素状態と解糖系代謝の変化は明らかにされていない。細胞実験だけでなく、電子スピン共鳴画像と新しいMRI 手法を用いて担癌マウスの解糖系代謝画像を解析し、放射線照射によって酸素状態と解糖系代謝がどのように変化するかを確認できれば、新しい放射線治療の効果指針となる。
我々は、電子スピン共鳴画像（EPR）撮影終了後すぐに、マウスを固定したステージを7 T MRIのパラレルコイルに移動装着し、解糖系代謝評価のためのDNP-MRI撮像をエコープラナー法で行った。2種類のcell lineにおいてEPRによる腫瘍内酸素分圧とDNP-MRI による乳酸/ピルビン酸比を比較した。HT29においては5Gy照射１日後にも同様な連続画像検査を行い、照射の影響を検討した。
結果は乳酸/ピルビン酸比は低酸素域で亢進し、5Gy照射1日後の平均酸素分圧に明らかな有意差は認めなかったが、低酸素領域は放射線照射後に拡大する傾向があった。5Gy照射1日後の乳酸/ピルビン酸比は、8mmHg以下の低酸素領域において非照射の36%から76%に有意に上昇した(P <0.05)。
よって、5Gy照射1日後の乳酸/ピルビン酸比が特に低酸素領域で亢進している理由は、腫瘍酸素分圧の低下、灌流の減少などによって説明された。この新しいイメージングの組み合わせは、放射線治療における腫瘍の酸素分圧と解糖系代謝の理解に新しいアプローチを示した。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Treatment outcomes and late toxicities of intensity-modulated radiation therapy for 1091 Japanese patients with localized prostate cancer (2018)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Hidekazu、Yamaguchi Takahiro、Hachiya Kae、Kamei Shingo、Ishihara Satoshi、Hayashi Masahide、Ogawa Shinichi、Nishibori Hironori、Goshima Satoshi、Matsuo Masayuki
  • 雑誌名: Reports of Practical Oncology & Radiotherapy 巻: 23 ページ: 28～33
  • DOI: 10.1016/j.rpor.2017.11.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Right adrenal vein: comparison between adaptive statistical iterative reconstruction and model-based iterative reconstruction (2018)
  • 著者名/発表者名: Noda Y.、Goshima S.、Nagata S.、Miyoshi T.、Kawada H.、Kawai N.、Tanahashi Y.、Matsuo M.
  • 雑誌名: Clinical Radiology 巻: - ページ: 1.e1-1.e6
  • DOI: 10.1016/j.crad.2018.01.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thin-slice Free-breathing Pseudo-golden-angle Radial Stack-of-stars with Gating and Tracking T1-weighted Acquisition: An Efficient Gadoxetic Acid-enhanced Hepatobiliary-phase Imaging Alternative for Patients with Unstable Breath Holding (2018)
  • 著者名/発表者名: Kajita Kimihiro、Goshima Satoshi、Noda Yoshifumi、Kawada Hiroshi、Kawai Nobuyuki、Okuaki Tomoyuki、Honda Masatoshi、Matsuo Masayuki
  • 雑誌名: Magnetic Resonance in Medical Sciences 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.2463/mrms.mp.2017-0173
  • 査読あり
• [雑誌論文] 特集 悪性脳腫瘍に対する放射線治療戦略と治療前後の画像診断の役割 悪性膠芽腫に対する放射線治療 メチオニンPETの役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松尾 政之、篠田 淳、岩間 亨、田中 秀和、山口 尊弘、蜂谷 可絵、岡田 すなほ、矢野 大仁、大江 直行、中山 則之、三輪 和弘
  • 雑誌名: 臨床放射線 巻: 62 ページ: 391～399
  • DOI: 10.18888/J01565.2017202868
• [雑誌論文] Evaluation of pre-surgical models for uterine surgery by use of three-dimensional printing and mold casting (2017)
  • 著者名/発表者名: Sayed Aluwee Sayed Ahmad Zikri Bin、Zhou Xiangrong、Kato Hiroki、Makino Hiroshi、Muramatsu Chisako、Hara Takeshi、Matsuo Masayuki、Fujita Hiroshi
  • 雑誌名: Radiological Physics and Technology 巻: 10 ページ: 279～285
  • DOI: 10.1007/s12194-017-0397-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biological effects of hydrogen peroxide administered intratumorally with or without irradiation in murine tumors (2017)
  • 著者名/発表者名: Takaoka Taiki、Shibamoto Yuta、Matsuo Masayuki、Sugie Chikao、Murai Taro、Ogawa Yasutaka、Miyakawa Akifumi、Manabe Yoshihiko、Kondo Takuhito、Nakajima Koichiro、Okazaki Dai、Tsuchiya Takahiro
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 108 ページ: 1787～1792
  • DOI: 10.1111/cas.13302
  • 査読あり
• [雑誌論文] Renovascular CT: comparison between adaptive statistical iterative reconstruction and model-based iterative reconstruction (2017)
  • 著者名/発表者名: Noda Y.、Goshima S.、Koyasu H.、Shigeyama S.、Miyoshi T.、Kawada H.、Kawai N.、Matsuo M.
  • 雑誌名: Clinical Radiology 巻: 72 ページ: 901.e13～901.e19
  • DOI: 10.1016/j.crad.2017.06.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gadoxetic acid-enhanced high temporal-resolution hepatic arterial-phase imaging with view-sharing technique: Impact on the LI-RADS category (2017)
  • 著者名/発表者名: Goshima Satoshi、Noda Yoshifumi、Kajita Kimihiro、Kawai Nobuyuki、Koyasu Hiromi、Kawada Hiroshi、Matsuo Masayuki、Bae Kyongtae T.
  • 雑誌名: European Journal of Radiology 巻: 94 ページ: 167～173
  • DOI: 10.1016/j.ejrad.2017.06.023
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Hemostatic Radiotherapy Used Twice for Inoperable Progressive Gastric Cancer with Bleeding (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Osamu、Matsuura Kana、Sugiyama Akihiko、Kato Tomohiro、Tomita Eiichi、Matsuo Masayuki
  • 雑誌名: Journal of Gastrointestinal Cancer 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1007/s12029-017-9994-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Does intensity-modulated radiation therapy (IMRT) alter prostate size? Magnetic resonance imaging evaluation of patients undergoing IMRT alone (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Hidekazu、Yamaguchi Takahiro、Hachiya Kae、Hayashi Masahide、Ogawa Shinichi、Nishibori Hironori、Kamei Shingo、Ishihara Satoshi、Matsuo Masayuki
  • 雑誌名: Reports of Practical Oncology & Radiotherapy 巻: 22 ページ: 477～481
  • DOI: 10.1016/j.rpor.2017.08.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] High Tangent Radiation Therapy With Field-in-Field Technique for Breast Cancer (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Hidekazu、Ito Masaya、Yamaguchi Takahiro、Hachiya Kae、Yajima Takahiko、Kitahara Masashi、Matsuyama Katsuya、Goshima Satoshi、Futamura Manabu、Matsuo Masayuki
  • 雑誌名: Breast Cancer: Basic and Clinical Research 巻: 11 ページ: -
  • DOI: 10.1177/1178223417731297
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of MRI visualization between linearly placed iron-containing and non-iron-containing fiducial markers for prostate radiotherapy (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Osamu、Komeda Hisao、Tamaki Masayoshi、Seike Kensaku、Fujimoto Shota、Yama Eiichi、Hirose Shigeki、Matsuo Masayuki
  • 雑誌名: The British Journal of Radiology 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1259/bjr.20170612
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of MRI sequences in ideal fiducial maker-based radiotherapy for prostate cancer (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Osamu、Komeda Hisao、Hattori Mitsuyoshi、Hirose Shigeki、Yama Eiichi、Matsuo Masayuki
  • 雑誌名: Reports of Practical Oncology & Radiotherapy 巻: 22 ページ: 502～506
  • DOI: 10.1016/j.rpor.2017.10.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radiotherapy for Gastric Bleeding from Tumor Invasion of Recurrent Colon Cancer with Liver Metastasis After Resection (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Osamu、Yokoi Ryoma、Mukai Tsuyoshi、Yamada Makoto、Kato Tomohiro、Taniguchi Takuya、Ono Kousei、Matsuo Masayuki
  • 雑誌名: Journal of Gastrointestinal Cancer 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1007/s12029-017-0026-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visibility of an iron-containing fiducial marker in magnetic resonance imaging for high-precision external beam prostate radiotherapy (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Osamu、Komeda Hisao、Hirose Shigeki、Taniguchi Takuya、Ono Kousei、Matsuo Masayuki
  • 雑誌名: Asia-Pacific Journal of Clinical Oncology 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1111/ajco.12830
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous acquisition of MR angiography and diagnostic images of abdomen at view-sharing multiarterial phases and comparing the effect of two different contrast agents (2017)
  • 著者名/発表者名: Noda Yoshifumi、Goshima Satoshi、Namimoto Tomohiro、Shinkawa Norihiro、Nakagawa Masataka、Kajita Kimihiro、Kawada Hiroshi、Kawai Nobuyuki、Tanahashi Yukichi、Matsuo Masayuki、Bae Kyongtae T、Hirai Toshinori、Yamashita Yasuyuki
  • 雑誌名: Journal of Magnetic Resonance Imaging 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1002/jmri.25925
  • 査読あり
• [学会発表] in vitroにおける heat shock protein 90阻害薬 DS-2248による放射線増感効果の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 王 禎,杉江愛生,近藤拓人,河合辰哉,松尾政之,芝本雄太
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会第55回生物部会学術大会
• [学会発表] in vivoにおける heat shock protein 90阻害薬 DS-2248による放射線増感効果の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 近藤拓人,河合辰哉,杉江愛生,王 禎,村井太郎,眞鍋良彦,中島雅大,丹羽正成,松尾政之,芝本雄太
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会第55回生物部会学術大会
• [学会発表] KORTUC 基礎的検討：過酸化水素水の膵実質への影響について (2017)
  • 著者名/発表者名: 松尾政之,田中秀和,山口尊弘,蜂谷可絵,三好利治,兵藤文紀,岩下拓司,清水雅仁,岩崎遼太,高須正規,森 崇
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会第55回生物部会学術大会
• [学会発表] 過酸化水素水注入下放射線療法（KORTUC療法）の基礎研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高岡大樹,芝本雄太,松尾政之,杉江愛生,村井太郎,宮川聡史,眞鍋良彦,小川靖貴,近藤拓人,中嶌晃一朗,岡崎 大,土屋貴裕,廣瀬保次郎
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会第46回放射線による制癌シンポジウム
• [学会発表] KORTUCの基礎的検討②：膵実質の急性期障害について (2017)
  • 著者名/発表者名: 松尾政之,田中秀和,山口尊弘,三好利治,庄田真一,兵藤文紀,岩下拓司,清水雅仁,岩崎遼太,高須正規,森 崇
  • 学会等名: 日本医学放射線学会 第162回中部地方会
• [学会発表] 低線量率長時間持続被曝の影響:線量率による変化（in vitro） (2017)
  • 著者名/発表者名: 王 禎,杉江愛生,中島雅大,近藤拓人,河合辰哉,芝本雄太,岩田宏満,松尾政之,土屋貴裕
  • 学会等名: 日本医学放射線学会 第162回中部地方会
• [学会発表] KORTUC基礎的検討: 過酸化水素水の膵実質への影響について (2017)
  • 著者名/発表者名: 松尾政之,田中秀和,山口尊弘,蜂谷可絵,三好利治,兵藤文紀,岩下拓司,清水雅仁,岩崎遼太,高須正規,森 崇
  • 学会等名: 第23回癌治療増感研究会
• [学会発表] Endoscopic ultrasound-guided fine needle injection of hydrogen peroxide in the pancreas: Feasibility and safety study in a survival porcine model (2017)
  • 著者名/発表者名: M.Matsuo,H.Tanaka,T.Yamaguchi,T.Mori,R.Iwasaki,M.Tasasu,T.Iwashita,M.Shimizu
  • 学会等名: 2017 Annual Meeting- American Society for Radiation Oncology (ASTRO 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Bio Marker for Radiation Therapy: The relationship between tissue oxygenation and redox status (2017)
  • 著者名/発表者名: M.Matsuo,F.Hyodo,J.B.Mitchell,M.Krishna
  • 学会等名: 2017 Annual Meeting- American Society for Radiation Oncology (ASTRO 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Reoxygenation-Based Radiation Therapy improve the tumor control (2017)
  • 著者名/発表者名: M.Matsuo,M.Krishna,H.Tanaka,T.Yamaguchi,J.B.Mitchell
  • 学会等名: 2017 Annual Meeting- American Society for Radiation Oncology (ASTRO 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] KORTUC基礎的検討: 過酸化水素水の膵実質への影響について (2017)
  • 著者名/発表者名: 松尾政之,田中秀和,山口尊弘,蜂谷可絵,三好利治,兵藤文紀,岩下拓司,清水雅仁,岩崎遼太,高須正規,森 崇
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会第30回学術大会
• [学会発表] がん治療における酸素分圧と糖代謝変化の画像解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: M.Matsuo,S.Matsumoto,K.Saito,Y.Takakusagi,H.Tanaka,Y.Takahiro,F.Hyodo,M.James,K.Murali
  • 学会等名: 第77回日本医学放射線学会総会
• [学会発表] 乳癌骨転移に対する放射線治療の有用性：骨修飾薬（BMA）との比較 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中秀和,伊東政也,山口尊弘,蜂谷可絵,松尾政之,二村学,吉田和弘
  • 学会等名: 第55回癌治療学会
• [学会発表] 乳癌術後のHigh Tangent照射におけるField-in-field法の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中秀和,山口尊弘,蜂谷可絵,矢島孝彦,北原将司,松山勝哉,二村学,松尾政之
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会第30回学術大会
• [学会発表] 磁気共鳴分子イメージング法による腫瘍内レドックス代謝の可視化と応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 兵藤文紀,棚橋裕吉, Krishna MC, Mitchell JB, 田中秀和, 山口尊弘, 三好利治, 庄田真一, 松尾政之
  • 学会等名: 日本医学放射線学会 第162回中部地方会
• [学会発表] The relationship between tissue oxygenation and redox status using magnetic resonance imaging (2017)
  • 著者名/発表者名: Fuminori Hyodo, Murali Krishna, James B Mitchell, Masayuki Matsuo
  • 学会等名: 2017 Annual Meeting- American Society for Radiation Oncology (ASTRO 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] 放射線治療効果の早期診断のための磁気共鳴レドックス代謝イメージング法の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 兵藤文紀, Murali Krishna, James B Mitchell, 松尾政之
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会第30回学術大会
• [図書] がん・放射線療法２０１７ 改訂第７版 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大西洋、唐澤久美子、唐澤克之
  • 総ページ数: 1336
  • 出版者: 学研メディカル秀潤社
  • ISBN: 4-7809-0943-0