次世代・圧縮型スペーサーを用いた超低侵襲・空間可変放射線治療の開発

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H05391
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 佐々木 良平 神戸大学, 医学部附属病院, 特命教授 (30346267)
• 研究分担者: 福本 巧 神戸大学, 医学研究科, 准教授 (70379402) ; 出水 祐介 神戸大学, 医学研究科, 客員准教授 (50452496) ; 赤坂 浩亮 神戸大学, 医学部附属病院, 特命助教 (20707161) ; 犬伏 祥子 (カリヤ) 神戸大学, 医学研究科, 特命助教 (60585959) ; 王 天縁 神戸大学, 医学部附属病院, 特命技術員 (90757288)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: スペーサー / 膵臓癌

研究実績の概要

本年度は、圧縮型スペーサーの試作の継続と生体内における性能評価を実施した。ポリエチレン糸を用いて弾力性を検討する編み方についてさらに改良を加え、試作品においては十分な密度と厚みを保持する試作品を作成することに成功した。ミニブタを用いた動物実験の際には、腹腔鏡を用いて厚みの異なる２種類の圧縮型スペーサーの挿入を試みたが、厚みが大きいものにおいては、挿入時の抵抗が大きく、通常の径の腹腔鏡での挿入がかなり困難であることが判明し、その対策として挿入時における圧縮性スペーサーを内装するアプリケーター等の開発の必要性が課題として抽出された。我々が独自開発した世界初の生体適合性のPGA吸収性スペーサーの優れた性能は、（１）粒子線治療期間（6－8週）にのみ体内空間を創造し、治療後には二酸化炭素と水に分解される。（２）水の保持力があり、粒子線治療・X線治療の治療計画時に水等価性の構成体として線量計算が可能である。（３）弾性があり、厚みの保持が可能で、柔らかさがあり、各臓器の形状に沿うことが可能。の3点に集約される。これらの利点を保持しつつ圧縮性の新機能を追加できるかに絞って検討を進めている。
本学において実施したラットを用いた圧縮型ポリグリコール酸（PGA）スペーサーの埋植実験では、試作したスペーサーは埋植部位により厚みの均一性が保たれていないことが判明し、次年度以降の改良の課題として挙げられ、埋植後の厚みの保持を均一にする目的での検討が必要であることが明らかとなった。
現在では、PGA縫合糸を用いたさらなる圧縮性スペーサーの試作品を完成できており特許出願を準備中である。

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

圧縮性スペーサーの開発における複数の試作品を作成し、腹腔鏡での試験を実施したことで、改良すべき課題を確認できた。また、埋植後の厚みの不均一性など新たな課題も判明し、今後改良すべき問題点が明確になった。

今後の研究の推進方策

昨年度の研究の中で圧縮性スペーサーの試作品の問題点が明らかになったため、既にその改良品の作成に取り組んでいる。今後は再度、腹腔鏡を用いた実装やアプリケーターの開発などを試作し、検証を重ねていく予定である。

研究成果

• [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: 10.18999/nagjms.79.1.27.
  • 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: 10.1186/s13014-017-0763-6.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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: 367-374
  • DOI: doi.org/10.1016/j.ijrobp.2017.02.030
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sparing of tissue by using micro-slit-beam radiation therapy reduces neurotoxicity compared with 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] Radiotherapy for brainstem gliomas in children and adults: A single-institution experience and literature review (2017)
  • 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] 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 / 謝辞記載あり
• [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: 89(1068) ページ: 20160560
  • DOI: doi.org/10.1259/bjr.20160560
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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] The current status of space modulated radiotherapy. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryohei Sasaki, Tianyuan Wang, Hiroaki Akasaka, Sachiko Inubushi, Kenji Yoshida, Shohei Komatsu, Yusuke Demizu, Takumi Fukumoto.
  • 雑誌名: Internal Medicine Review 巻: 2 ページ: 1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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: Clinical 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] 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] A Dosimetric Comparison of Volumetric Modulated Arc Therapy (VMAT) with Unflattened Beams to VMAT with Flattened Beams and TomoTherapy for Head and Neck Cancer. (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Ogata, Hideki Nishimura, Hiroshi Mayahara, Aya Harada, Yoshiro Matsuo, Masao Nakayama, Kazuyuki Uehara, Shinji Tsudou, Yasuo Ejima, Ryohei Sasaki, Takanobu Okayama,
  • 雑誌名: J Nucl Med Radiat Ther 巻: 7 ページ: 274
  • DOI: 10.4172/2155-9619.1000274
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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] [18F]-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 / オープンアクセス
• [雑誌論文] Concomitant chemoradiotherapy for advanced squamous cell carcinoma of the 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 ページ: E949-E953
  • 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 / 招待講演
• [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 / 招待講演
• [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 / 招待講演
• [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] Radiotherapy (2016)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Ejima, Takeaki Ishihara, Daisuke Miyawaki, Kenichiro Kakutani, Kotaro Nishida, Junichiro Inoue, Yoshitada Sakai, Tianyuan Wang, Ryohei Sasaki,
  • 総ページ数: -
  • 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、永井良三（監修）
  • 総ページ数: 644 (475-480)
  • 出版者: 診断と治療社