プロフィラクティック食品の消化管有害反応低減によるメタボロミック放射線療法

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K09996
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 岡本 欣晃 神戸大学, 医学研究科, 非常勤講師 (20362791)
• 研究分担者: 赤坂 浩亮 神戸大学, 医学部附属病院, 特命助教 (20707161) ; 佐々木 良平 神戸大学, 医学部附属病院, 特命教授 (30346267) ; 江島 泰生 神戸大学, 医学部附属病院, 特命准教授 (70423233) ; 椋本 成俊 神戸大学, 医学部附属病院, 特命技術員 (70634278) ; 吉田 賢史 神戸大学, 医学部附属病院, 特命講師 (80351906)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: メタボロミクス / 放射線防護

研究実績の概要

プロフィラクティック食品の消化管有害反応低減によるメタボロミック放射線療法を研究の目的としている。Sterotactic body radiotherapy(SBRT)の主眼は、肺癌から肝細胞癌や膵臓癌などの上腹部の悪性腫瘍に移行しつつあるが、腹部への照射では主として近接する消化管の有害反応がDose limiting factorとなる。消化管を防護することによる有害反応の軽減は新規がん放射線治療の成否に繋がるが、食欲低下や下痢等の腹部放射線療法に関連する消化器症状に関しては、その分子機序や標的細胞が不明なことが多い。我々はこれまでレドックス制御に着目し、放射線照射に対する消化管の標的細胞とその機序、防護法を見出してきた。本申請では放射線療法による消化管有害反応の標的細胞の評価方法を確立し、腹部悪性腫瘍に対する放射線療法にて消化管症状を有する患者血液をメタボロミクス解析し、その改善のためのプロフィラクティック食品化合物の絞り込みを行うが、現時点では還元型Coenzyme Q10（以下CoQ10）が非常に有効であるとの実験結果を得ている。有効な化合物の評価するための動物実験モデルは我々の先行研究で既に確立しており、今回は更に自家発癌モデル動物を用いて候補化合物が放射線療法を軸とする抗がん治療の有効性を保持したまま消化管防護効果を発揮することを確認する。
今回の申請では、①放射線照射後の正常組織と腫瘍細胞での細胞死に関与するROSの関与と分子機序を検討し、②メタボロミクス解析による放射線消化管障害の代謝産物の同定と有害反応軽減する候補物質の同定、③プロフィラクティック食品を投与し、担癌ラットを用いた放射線照射による消化管防護と抗腫瘍効果の増加効果を確認する。④プロフィラクティック食品を併用メタボロミック放射線療法の臨床試験と、臨床検体を用いたメタボロミクス解析を目標とする。

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

これまでプロフィラクティック食品の第一の候補として還元型コエンザイムQ10の投与における、放射線線防護効果を確認できており、さらにその分子機序の解明に取り組んでいるが、照射後のメタボロミクス解析から、放射線照射に関連する代謝変動を確認できており、その足掛かりを得ている。

今後の研究の推進方策

メタボロミクス解析から得られた知見をもとに、質量分析などによる確認を実施していく予定である。

次年度使用額が生じた理由

プロフィラクテック食品を用いた放射線防護効果に関してメタボロミクス解析と質量分析に検討を実施したが、代謝物の同定とその確認の時間を要し、最適な質量分析方法に関しての検討に時間が必要であったため。

次年度使用額の使用計画

今回の検討において、有益な代謝物の同定がほぼ確定しており、今後は更なる質量分析を実施していく予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Particle Therapy Using Protons or Carbon Ions for Unresectable or Incompletely Resected Bone and Soft Tissue Sarcomas of the Pelvis (2017)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Demizu, Dongcun Jin, Nor Shazrina Sulaiman, Fumiko Nagano, Kazuki Terashima, Sunao Tokumaru, Takashi Akagi, Osamu Fujii, Takashi Daimon, Ryohei Sasaki, Nobukazu Fuwa, Tomoaki Okimoto,
  • 雑誌名: Int J Radiat Oncol Biol Physc 巻: 98(2 ページ: 367e374,
  • DOI: doi.org/10.1016/j.ijrobp.2017.02.030
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationship between the uptake of 18F-borono-L-phenylalanine and L-[methyl-11C] methionine in head and neck tumors and normal organs, (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshiaki Watanabe, Hiroaki Kurihara, Jun Itami, Ryohei Sasaki, Yasuaki Arai, Kazuro Sugimura,
  • 雑誌名: Radiat Oncol 巻: 12(1) ページ: 17
  • DOI: doi: 10.1186/s13014-017-0763-6.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] [18F]Fluorodeoxyglucose uptake by positron emission tomography predicts outcomes for oropharyngeal and hypopharyngeal cancer treated with definitive radiotherapy. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takeaki Ishihara, Kazuhiro Kitajima, Yuko Suenaga, Yasuyuki Shimizu, Saki Osuga, Yasuo Ejima, Hirokazu Komatsu, Naoki Otsuki, Kenichi Nibu, Naomi kiyota, Satoru Takahashi, and Ryohei Sasaki,
  • 雑誌名: Nagoya Journal of Medical Science 巻: 79(1) ページ: 27-36
  • DOI: doi: 10.18999/nagjms.79.1.27.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sparing of tissue minimizes neurotoxicity when using micro-slit beam versus broad beam radiation therapy, (2017)
  • 著者名/発表者名: Naritoshi Mukumoto, Masao Nakayama, Hiroaki Akasaka, Yasuyuki Shimizu, Saki Osuga, Daisuke Miyawaki, Kenji Yoshida, Yasuo Ejima, Yasushi Miura, Keiji Umetani, Takeshi Kondoh, Ryohei Sasaki,
  • 雑誌名: J Radiat Res 巻: 58(1) ページ: 17-23
  • DOI: doi: 10.1093/jrr/rrw065.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] MGDG extracted from spinach enhances the cytotoxicity of radiation in pancreatic cancer cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Akasaka H, Mizushina Y, Yoshida K, Ejima Y, Mukumoto N, Wang T, Inubushi S, Nakayama M, Wakahara Y, Sasaki R.
  • 雑誌名: Radiat Oncol. 巻: 11(1) ページ: 153
  • DOI: DOI 10.1186/s13014-016-0729-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dosimetric factors predicting radiation pneumonitis after CyberKnife stereotactic body radiotherapy for peripheral lung cancer. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakamura M, Nishimura H, Nakayama M, Mayahara H, Uezono H, Harada A, Hashimoto N, Ejima Y, Ishihara T, Sasaki R.
  • 雑誌名: Br J Radiol. 巻: - ページ: 20160560
  • DOI: doi.org/10.1259/bjr.20160560
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of titanium dioxide nanoparticles modified with polyacrylic acid and H2O2 for use as a novel Radiosensitizer (2016)
  • 著者名/発表者名: Morita K, Miyazaki S, Numaki C, Ikeno S, Sasaki R, Nishimura Y, Ogino C, Kondo A,
  • 雑誌名: Free Radical Research, 巻: 50(12) ページ: 1319-1328
  • DOI: DOI:10.1080/10715762.2016.1241879
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cause and occurrence timing of osteoradionecrosis of the jaw: a retrospective study focusing on prophylactic tooth extraction, (2016)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Wanifuchi, Masaya Akashi, Yasuo Ejima, Hirotaka Shinomiya, Tsutomu Minamikawa, Shungo Furudoi, Naoki Otsuki, Ryohei Sasaki, Ken-ichi Nibu, Takahide Komori,
  • 雑誌名: Oral and Maxillofacial Surgery, 巻: 20(4) ページ: 337-342
  • DOI: DOI: 10.1007/s10006-016-0570-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prospective Cohort Study of Performance Status and Activities of Daily Living after Surgery for Spinal Metastasis, (2016)
  • 著者名/発表者名: Kakutani K, Sakai Y, Maeno Y, Takada T, Yurube T, Kurakawa T, Miyazaki S, Terashima Y, Ito M, Hara H, Kawamoto T, Ejima Y, Sakashita A, Kizawa Y, Sasaki R, Akisue T, Minami H, Kuroda R, Kurosaka R, Nishida K,
  • 雑誌名: Clin Spine Surgery, 巻: - ページ: -
  • DOI: DOI:10.1097/BSD.0000000000000456
  • 査読あり
• [雑誌論文] Titanium peroxide nanoparticles enhanced cytotoxic effects of X-ray irradiation against pancreatic cancer model through reactive oxygen species generation in vitro and in vivo, (2016)
  • 著者名/発表者名: Masao Nakayama, Ryohei Sasaki, Chiaki Ogino, Tsutomu Tanaka, Kenta Morita, Mitsuo Umetsu, Satoshi Ohara, Zhenquan Tan, Yuya Nishimura, Hiroaki Akasaka, Kazuyoshi Sato, Chiya Numako, Seiichi Takami, Akihiko Kondo,
  • 雑誌名: Radiat Oncol. 巻: 11(1) ページ: 91
  • DOI: doi: 10.1186/s13014-016-0666-y.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Diagnostic value of glutamate with 2-hydroxyglutarate in magnetic resonance spectroscopy for IDH1 mutant glioma. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nagashima H, Tanaka K, Sasayama T, Irino Y, Sato N, Takeuchi Y, Kyotani K, Mukasa A, Mizukawa K, Sakata J, Yamamoto Y, Hosoda K, Itoh T, Sasaki R, Kohmura E.
  • 雑誌名: Neuro Oncol. 巻: 18(11) ページ: 1559-1568
  • DOI: DOI:10.1093/neuonc/now090
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hypofractionated stereotactic radiotherapy for brain metastases from lung cancer : Evaluation of indications and predictors of local control. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishihara T, Yamada K, Harada A, Isogai K, Tonosaki Y, Demizu Y, Miyawaki D, Yoshida K, Ejima Y, Sasaki R.
  • 雑誌名: Strahlenther Onkol. 巻: 192(6) ページ: 386-393
  • DOI: doi: 10.1007/s00066-016-0963-2.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficacy of Stereotactic Body Radiotherapy for Hepatocellular Carcinoma with Portal Vein Tumor Thrombosis / Inferior Vena Cava Tumor Thrombosis: Evaluation by Comparison with Conventional Three-Dimensional Conformal Radiotherapy, (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshiro Matsuo, Kenji Yoshida, Hideki, Nishimura, Yasuo Ejima, Daisuke Miyawaki, Haruka Uezono, Takeaki Ishihara, Hiroshi Mayahara, Takumi Fukumoto, Yonson Ku, Masato Yamaguchi, Koji Sugimoto, and Ryohei Sasaki,
  • 雑誌名: J Radiat Res, 巻: 57(5) ページ: 512-523
  • DOI: doi.org/10.1093/jrr/rrw028
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Radiotherapy for brainstem gliomas in children and adults: A single-institution experience and literature review. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshida K, Sulaiman NS, Miyawaki D, Ejima Y, Nishimura H, Ishihara T, Matsuo Y, Nishikawa R, Sasayama T, Hayakawa A, Kohmura E, Sasaki R.
  • 雑誌名: Asia Pac J Clin Oncol. 巻: 13(2) ページ: e153-e160
  • DOI: doi: 10.1111/ajco.12451
  • 査読あり
• [雑誌論文] Randomized Trial of Standard Pain Control with or without Gabapentin for Pain Related to Radiation-induced Mucositis in Head and Neck Cancer. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Kataoka, Naomi Kiyota, Takanobu Shimada, Yohei Funakoshi, Naoko Chayahara, Masanori Toyoda, Yutaka Fujiwara, Kenichi Nibu, Takahide Komori, Ryohei Sasaki, Toru Mukohara, and Hironobu Minami,
  • 雑誌名: Auris Nasus Larynx, 巻: 43(6) ページ: 677-84
  • DOI: doi: 10.1016/j.anl.2016.02.012.
  • 査読あり
• [雑誌論文] FDG-PET/contrast-enhanced CT as a post-treatment tool in head and neck squamous cell carcinoma: comparison with FDG-PET/non-contrast-enhanced CT and contrast-enhanced CT. (2016)
  • 著者名/発表者名: Suenaga Y, Kitajima K, Ishihara T, Sasaki R, Otsuki N, Nibu KI, Minamikawa T, Kiyota N, Sugimura K.
  • 雑誌名: Eur Radiol. 巻: 26(4) ページ: 1018-30
  • DOI: doi: 10.1007/s00330-015-3902-1.
  • 査読あり
• [雑誌論文] [(18)F]-FDG PET/CT imaging for detection of nodal metastases in patients with squamous cell carcinoma of the pharynx and larynx: comparison with CT. (2016)
  • 著者名/発表者名: Suenaga Y, Kitajima K, Kanda T, Otsuki N, Nibu KI, Sasaki R, Itoh T, Sugimura K.
  • 雑誌名: Jpn J Radiol. 巻: 34(3) ページ: 203-10
  • DOI: doi: 10.1007/s11604-015-0510-6.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Concomitant chemoradiotherapy for advanced squamous cell carcinoma of temporal bone. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shinomiya H, Hasegawa S, Yamashita D, Ejima Y, Kenji Y, Otsuki N, Kiyota N, Sakakibara S, Nomura T, Hashikawa K, Kohmura E, Sasaki R, Nibu KI.
  • 雑誌名: Head Neck. 巻: 38 Suppl 1 ページ: E949-53.
  • DOI: DOI: 10.1002/hed.24133
  • 査読あり
• [学会発表] 73.Assessment of the threshold dose for radiation fibrosis in thoracic esophageal cancer patients. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Ejima, Kenji Yoshida, Daisuke Miyawaki, Takeaki Ishihara, Ryo Nishikawa, Hiroki Kawaguchi, Yoshiro Matsuo, Atsuki Ikeda, Masanori Toyoda, Tetsu Nakamura, Ryohei Sasaki,
  • 学会等名: The 1st Meeting of the Federation of Asisan Organizations for Radiation Oncology (FARO),
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2016-11-25 – 2016-11-27
  • 国際学会
• [学会発表] 76.Assessment of Parametrial Response in stage IIB/IIIB Cervical Cancer Patients from EMBRACE, (2016)
  • 著者名/発表者名: Kenji Yoshida, Ryohei Sasaki,
  • 学会等名: the 4th Taiwan-Japan Radiation Oncology Symposium.
  • 発表場所: Taipei Taiwan
  • 年月日: 2016-06-04 – 2016-06-05
  • 国際学会
• [学会発表] 77.Space Modulated Particle Therapy with Newly Invented Bio-absorbable Spacer. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryohei Sasaki, Hiroaki Akasaka, Sachiko Inubushi, Tianyuan Wang, Yasuyuki Shimizu, Saki Osuga, Yusuke Demizu, Takumi Fukumoto,
  • 学会等名: the 4th Taiwan-Japan Radiation Oncology Symposium.
  • 発表場所: Taipei Taiwan
  • 年月日: 2016-06-04 – 2016-06-05
  • 国際学会
• [図書] Non-woven Fabrics (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryohei Sasaki, Hiroaki Akasaka, Yusuke Demizu, Sachiko Inubushi, Tianyuan Wang, Takumi Fukumoto.
  • 総ページ数: 324
  • 出版者: Intech
• [図書] 耳鼻咽喉科・頭頸部外科研修ノート 改訂第2版、 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐々木良平
  • 総ページ数: -
  • 出版者: 診断と治療社