放射光白色Ｘ線を用いた超高線量率Ｘ線照射における放射線生物学的効果についての検討

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K09997
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 宮脇 大輔 神戸大学, 医学部附属病院, 特命講師 (30546502)
• 研究分担者: 佐々木 良平 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (30346267) ; 江島 泰生 獨協医科大学, 医学部, 講師 (70423233) ; 椋本 成俊 神戸大学, 医学部附属病院, 特命技術員 (70634278)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 超高線量率Ｘ線照射

研究実績の概要

本研究では、超高線量率の白色X線の短時間照射（FLASH照射）を用いて、高精細格子状に放射線を照射することにより、正常組織・腫瘍組織がそれぞれどのような反応を占めるか、in vitro および in vivo 実験にて解明を行うことを目的としている。今年度は、白色X線の超高線量率FLASH照射を用いて、高精細格子状照射後の正常組織および腫瘍組織に対する実験を行った。ビーム幅25μm、ビーム間隔200μm、ピーク線量120Gy/secのマイクロビームを創出し、照射時間を変化させ照射を行った。また、ブロード照射は線量率120Gy/secで照射時間を変化させ照射を行った。呼吸性移動を考慮し、ビーム間隔400μmのスリット照射に関しても検討した。肺転移モデルマウスを用いた実験では、生存率の結果ではブロード照射36Gyの中央生存期間に差はなかった。組織学的評価では、スリット状照射120Gyの照射側の肺の腫瘍は顕著に縮小しており、非照射側の転移性肺腫瘍が生存率に影響した可能性が考えられた。正常肺に対する検討は正常マウスを用いて両側肺に対してスリット照射を行い検討した。ビーム幅25μm、ビーム間隔200μmまたは400μmのスリット照射では、長期生存が得られ、FLASH照射では肺障害等の副作用が起こりにくいことが予想された。組織学的検討ではビーム通過部位に一致して、DNA2重鎖切断が起こっていたが、非照射部の炎症等は見られず、スリット状FLASH照射では肺障害は起こりにくいことが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Evaluation of a Small Animal Irradiation System for Animal Experiments Using EBT3 Model GAFCHROMIC Film. (2018)
  • 著者名/発表者名: Shimizu Y, Akasaka H, Miyawaki D, Mukumoto N, Nakayama M, Wang T, Osuga S, Inubushi S, Yada R, Ejima Y, Yoshida K, Ishihara T, Sasaki R.
  • 雑誌名: The Kobe Journal of Medical Sciences 巻: 63 ページ: E84-E91
• [雑誌論文] Comparison of dosimetric parameters in the treatment planning of magnetic resonance imaging?based intracavitary image-guided adaptive brachytherapy with and without optimization using the central shielding technique (2018)
  • 著者名/発表者名: Nishikawa Ryo、Yoshida Kenji、Ebina Yasuhiko、Omoteda Mayumi、Miyawaki Daisuke、Ishihara Takeaki、Ejima Yasuo、Akasaka Hiroaki、Satoh Hitoaki、Kyotani Katsusuke、Takahashi Satoru、Sasaki Ryohei
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1093/jrr/rry009
• [雑誌論文] Application of dual-energy CT to suppression of metal artefact caused by pedicle screw fixation in radiotherapy: a feasibility study using original phantom (2017)
  • 著者名/発表者名: Wang Tianyuan、Ishihara Takeaki、Kono Atsushi、Yoshida Naoki、Akasaka Hiroaki、Mukumoto Naritoshi、Yada Ryuichi、Ejima Yasuo、Yoshida Kenji、Miyawaki Daisuke、Kakutani Kenichiro、Nishida Kotaro、Negi Noriyuki、Minami Toshiaki、Aoyama Yuuichi、Takahashi Satoru、Sasaki Ryohei
  • 雑誌名: Physics in Medicine & Biology 巻: 62 ページ: 6226～6245
  • DOI: 10.1088/1361-6560/aa7d7f
• [学会発表] 上咽頭癌に対する強度変調放射線治療を用いた放射線療法の初期経験 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮脇 大輔 、石原 武明 、上薗 玄 、吉田 賢史 、清田 直臣、大月 直樹、丹生 健一、佐々木 良平
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会第30回学術大会
• [学会発表] マーカー認識型動体追跡システムにおけるマーカー認識評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 川村 哲朗、藤井 雄介、都倉 真典、村上 直基、栗山 由紀治、宮脇 大輔 、土師 守
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会第30回学術大会
• [学会発表] 還元型コエンザイムQ10による腸管の有害事象軽減の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 清水 康之 、椋本 成俊 、赤坂 浩亮 、矢田 隆一 、王 天縁 、大須賀 彩希 、宮脇 大輔 、佐々木 良平
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会第30回学術大会
• [学会発表] メタボロミクスにおける放射線消化管機能不全指標の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大須賀 彩希 、犬伏 祥子 、赤坂 浩亮 、椋本 成俊 、清水 康之 、王 天縁 、宮脇 大輔 、吉田 賢史 、石原 武明 、佐々木 良平
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会第30回学術大会
• [学会発表] Novel application of Dual Energy CT for the suppression of metal artifact in Radiotherapy (2017)
  • 著者名/発表者名: 王 天縁 、石原 武明 、吉田 直基、角谷 賢一朗、宮脇 大輔 、吉田 賢史 、赤坂 浩亮 、椋本 成俊 、矢田 隆一 、青山 裕一、高橋 哲、佐々木 良平
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会第30回学術大会
• [学会発表] Risk Group Analyses in Cervical Cancer Patients Based on Residual Tumor Volume and Tumor Reduction Ratio at the Time of Image Guided Adaptive Brachytherapy (2017)
  • 著者名/発表者名: R. Nishikawa , K. Yoshida , Y. Ebina, M. Omoteda, Y. Ejima , D. Miyawaki , T. Ishihara , S. Takahashi, R. Sasaki
  • 学会等名: ASTRO's 59th Annual Meeting
• [学会発表] "当院における低・中リスク前立腺癌に対するヨード永久刺入療法の治療成績 " (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉田 賢史 , 古川 順也, 宮脇 大輔 , 石原 武明 , 上薗 玄 , 赤坂 浩亮 , 西谷 隆治, 藤澤 正人, 佐々木 良平
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会小線源部会第19回学術大会