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2015 年度 実績報告書

最先端スキャニング照射法の陽子線治療の生物学的基礎解明による、臨床応用の構築

研究課題

研究課題/領域番号 15H05675
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

岩田 宏満  名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (40611588)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード陽子線治療 / スポットスキャニング / 放射線生物学
研究実績の概要

1.スポットスキャニング照射法とパッシブ照射法の陽子線治療のDistal end の生物効果をEMT6細胞を使用して測定したところ、両者とも、物理線量と比較して生物効果が高いことがわかり、またスポットスキャニング照射では、パッシブ照射より、生物効果が高い傾向がみられた。
2.陽子線治療の酸素効果比をEMT6細胞等において測定したところ、X線治療と比較して明らかに低いことがわかった、しかし炭素イオン線ほどはひくくはない。そのため、陽子線治療は、X線治療では効果の低い、抵抗性腫瘍に対して、より効果が高い可能性があり、分割照射による再酸素化などのメリットも考えられるため、炭素イオン線のような極端な寡分割照射は望ましくなく、中分割程度の照射法などがメリットのある可能性が示唆された。
3.DMSOを用いて、陽子線治療の殺細胞効果としての直接効果を測定したところ、X線治療より高いことがわかった。酸素効果比が低いことの一因であることが予想された。
4.連携研究機関と共同で、生物効果などが判明している細胞へ、Cell cycleを可視化するために、細胞周期モニタリング(Fucci)の安定発現細胞株を作成中である。
5.タイムラプスイメージング機器を導入し、予備実験として、陽子線の殺細胞効果を可視化し、また低酸素イメージングを使用して、多数の培養細胞のspheroid形成における細胞集合体の形成の違いを可視化した。また抗がん剤と照射の併用研究にむけてのアポトーシス活性などの基礎検討をおこなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

上記、1、2、3の基礎検討に関しては、論文化を行い、Int J Radiat Oncol Biol Phys.に採択がされ、今後掲載予定である。また細胞周期をタイムラプスイメージングで可視化、検討するための細胞の安定発現細胞株は、他の連携研究機関と共同で作成中である。今年度以降の研究のための、化学療法の増感効果や酸素効果比などの基礎検討のデータ収集がすんだため、今後の発展研究として、spheroidを使用したり、抗がん剤の試適条件などを使用して、増感効果などの検討も予定通り行える予定である。

今後の研究の推進方策

研究実施計画書の通り、以下の研究を行っていく予定である。
1. 陽子線の生物効果などをsingle cellから、より人体に近い、spheroidを使用した発展型の検討を行う。
2. ギメラシルなどを使用した増感効果・殺細胞効果などを、タイムラプスイメージング技術などを使用して、検討していく。
3. Fucciを導入した培養細胞における、陽子線の細胞周期にあたえる影響を検討していく。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Spot Scanning and Passive Scattering Proton Therapy: Relative Biological Effectiveness and Oxygen Enhancement Ratio in Cultured Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Hiromitsu Iwata, Hiroyuki Ogino, Shingo Hashimoto, Maho Yamada, Hiroki Shibata, Keisuke Yasui, Toshiyuki Toshito, Chihiro Omachi, Kotoha Tatekawa, Yoshihiko Manabe, Jun-etsu Mizoe, Yuta Shibamoto
    • 雑誌名

      International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics

      巻: 95 ページ: 95-102

    • DOI

      10.1016/j.ijrobp.2016.01.017

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 陽子線Spot scanning照射の DNA損傷に対する直接効果とDistal endの生物効果の検討2016

    • 著者名/発表者名
      岩田宏満、橋本眞吾、荻野浩幸、歳藤利行、大町千尋、安井啓祐、柴田洋希、溝江純悦、芝本雄太
    • 学会等名
      第18回癌増感研究シンポジウム
    • 発表場所
      奈良県文化会館(奈良県、奈良市)
    • 年月日
      2016-02-05 – 2016-02-06
  • [学会発表] 陽子線Spot scanning照射の DNA損傷への直接効果とDistal endの生物効果の検討,2016

    • 著者名/発表者名
      岩田宏満、橋本眞吾、歳藤利行、大町千尋、安井啓祐、柴田洋希、荻野浩幸、溝江純悦、芝本雄太
    • 学会等名
      日本医学放射線学会第159回中部地方会
    • 発表場所
      名古屋市立大学(愛知県、名古屋市)
    • 年月日
      2016-01-30 – 2016-01-31
  • [学会発表] Tumor regression curve after concurrent chemo-proton therapy for unresectable stage III non-small cell lung cancer2015

    • 著者名/発表者名
      Hiromitsu Iwata, Hiroyuki Ogino1, Kenshi Akita, Yusuke Yamaba, Yukiko Hattori, Shingo Hashimoto, Katsushi Nakamae, Maho Yamada, Fumiya Baba, Yuta Shibamoto, Jun-etsu Mizoe
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第28回学術大会
    • 発表場所
      ベイシア文化ホール(群馬県、前橋市)
    • 年月日
      2015-11-19 – 2015-11-21
  • [学会発表] 切除不能III期非小細胞肺癌に対する同時併用化学陽子線治療後の腫瘍退縮曲線2015

    • 著者名/発表者名
      岩田宏満、荻野浩幸、秋田憲志、山羽悠介 、服部有希子、橋本眞吾、中前勝視、馬場二三八、山田真帆、芝本雄太、溝江純悦
    • 学会等名
      日本医学放射線学会第158回中部地方会
    • 発表場所
      アクトシティ浜松(静岡県、浜松市)
    • 年月日
      2015-07-04 – 2015-07-05
  • [学会発表] Oxygen enhancement ratios of proton and photon beams: comparison under identical biological conditions using clinically used machines,2015

    • 著者名/発表者名
      Hiromitsu Iwata, Hiroyuki Ogino, Shingo Hashimoto, Maho Yamada, Hiroki Shibata, Keisuke Yasui, Toshiyuki Toshito, Chihiro Omachi, Kotoha Tatekawa, Yoshihiko Manabe, Jun-etsu Mizoe, Yuta Shibamoto
    • 学会等名
      15th International Congress of Radiation Research
    • 発表場所
      京都国際会議場(京都府、京都市左京区)
    • 年月日
      2015-05-25 – 2015-05-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Relative biological effectiveness of spot scanning proton therapy: comparison with passive scattering proton beam and X-ray irradiation2015

    • 著者名/発表者名
      Hiromitsu Iwata, Hiroyuki Ogino, Shingo Hashimoto, Maho Yamada, Keisuke Yasui, Hiroki Shibata, Toshiyuki Toshito, Chihiro Omachi, Jun-etsu Mizoe, Yuta Shibamoto
    • 学会等名
      15th International Congress of Radiation Research
    • 発表場所
      京都国際会議場(京都府、京都市左京区)
    • 年月日
      2015-05-25 – 2015-05-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Relative biological effectiveness of spot scanning proton therapy at the Nagoya Proton Therapy Center: comparison with passive scattering proton therapy and X-ray irradiation: in vitro study2015

    • 著者名/発表者名
      Hiromitsu Iwata, Hiroyuki Ogino, Shingo Hashimoto, Maho Yamada, Keisuke Yasui, Hiroki Shibata, Toshiyuki Toshito, Chihiro Omachi, Jun-etsu Mizoe, Yuta Shibamoto
    • 学会等名
      54th Annual Conference of the Particle Therapy Co-Operative Group
    • 発表場所
      San Diego、CA、USA、Manchester Grand Hyatt
    • 年月日
      2015-05-18 – 2015-05-23
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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