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2015 年度 実施状況報告書

陽子線治療における生物学的現象の徹底解明 ~X線生物学との比較~

研究課題

研究課題/領域番号 15K10006
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

芝本 雄太  名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20144719)

研究分担者 村井 太郎  名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (00747602)
荻野 浩幸  名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (60315885)
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 – 2018-03-31
キーワード陽子線治療 / 生物学 / 生物学的効果比 / 酸素効果
研究実績の概要

近年、全世界的に陽子線治療の普及が進んでいるが、陽子線は放射線生物学にはX線に近いと考えられてきたため、その放射線生物学的検討は、これまで詳しくなされていなかった。そこで一から詳細に検討し直す研究計画を立て、細胞実験を開始した。X線はNovalis Txの6MV のものを用い、陽子線は名古屋陽子線治療センターのPROBEAT-IIIからの225MeVのものを用いた。まずX線と比べた陽子線治療の相対的生物効果比(relative biological effectiveness, RBE)を4種類の細胞(HSG、EMT6、SCCVII、V79)を用いて検討した。その結果、RBEは1.01~1.20(平均1.14)であり、従来の報告と大差なかったが、細胞間で有意差が認められた。この結果に基づいて、臨床ではRBE値1.1を用いて陽子線治療を行っている。酸素効果比(oxygen enhancement ratio, OER)は従来、X線と陽子線で同じとされてきた。しかし本研究で2種類の細胞を用いて検討したところ、X線と陽子線のOERには有意差が認められ、X線の2.7~3.0に対し陽子線の方が0.2程度低かった。したがって、X線に比べて低酸素細胞に対してやや有利であると考えられた。拡大ブラッグピーク内での陽子線のRBEも検討したが、遠位端において4.5~23%のRBEの上昇が認められた。ただしこの上昇は放射線医学総合研究所のグループから報告されているほどのものではなかった。今後は、さらに亜致死損傷の修復、潜在的致死損傷の修復、細胞周期別の効果などについて検討を進めていく予定である。

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

上述の細胞実験を行い、すでに論文を放射線治療の分野では最高の国際誌International Journal of Radiation Oncology Biology Physicsに掲載することができた。したがって順調に進んでいると考えている。

今後の研究の推進方策

細胞実験の方法は初年度で確立できたので、今後は残された様々な生物学的事象について、X線と陽子線の比較を行っていき、信頼しうる確固たるデータを生み出していく予定である。さらにはマウス腫瘍を用いた実験方法を確立し、再酸素化現象等の検討を行っていく。

次年度使用額が生じた理由

多くの細胞実験を行ったが、最も費用がかかる血清についてはストックを使用したため、未使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

平成28年度に大量の血清や実験動物購入を予定しているので、次年度繰越使用額と該当年度の予定の額を使う予定である。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2016

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)

  • [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
      Name of Authors Iwata H, Ogino H, Hashimoto S, Yamada M, Shibata H, Yasui K, Toshito T, Omachi C, Tatekawa K, Manabe Y, Mizoe JE, Shibamoto Y
    • 雑誌名

      International Journal of Radiation Oncology Biology Physics

      巻: 95 ページ: 95-102

    • DOI

      doi: 10.1016/j.ijrobp.2016.01.017

    • 査読あり / 謝辞記載あり

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公開日: 2017-01-06  

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