腫瘍低酸素を標的とした生物学的および物理工学的新規放射線治療戦略

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17016036
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 平岡 眞寛 京都大学, 医学研究科, 教授 (70173218)
• 研究分担者: 近藤 科江 京都大学, 医学研究科, 教授 (40314182) ; 溝脇 尚志 京都大学, 医学研究科, 講師 (90314210) ; 澁谷 景子 京都大学, 医学研究科, 助教 (50335262) ; 板坂 聡 京都大学, 医学研究科, 助教 (90378654) ; 原田 浩 京都大学, 医学研究科, 講師 (80362531)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• キーワード: 低酸素 / イメージング / 強度変調放射線治療 / 蛋白質製剤 / 同所性移植モデル

研究概要

固形腫瘍に局在する低酸素分画の多寡は、放射線治療効果や生命予後の不良と強く相関する。腫瘍低酸素を克服する革新的放射線治療戦略を確立する目的で、(1)肺がん同所移植腫瘍モデル等を対象とした低酸素領域の局在と動態の解明、(2)低酸素指向性蛋白質製剤の創出とトランスレーショナルリサーチの推進、(3)当該蛋白質製剤と放射線の併用療法の最適化、(4)強度変調放射線治療技術による不均一に分布する腫瘍内低酸素への線量増加プランの実現性の検証、(5)標的の動きに対処する治療計画法の開発、及び線量検証用の動体ファントムシステムの開発を行った。

研究成果

• [雑誌論文] The HIF-1-active microenvironment: an environmental target for cancer therapy. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kizaka-Kondoh S., Tanaka S., Harada H., Hiraoka M.
  • 雑誌名: Adv Drug Deliv Rev. 61(7-8) ページ: 623-632
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective killing of hypoxia-inducible factor-1-active cells improves survival in a mouse model of invasive and metastatic pancreatic cancer. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kizaka-Kondoh S., Itasaka S., Zeng L., Tanaka S., Zhao T., Takahashi Y., Shibuya K., Hirota K., Semenza G.L., Hiraoka M.
  • 雑誌名: Clin Cancer Res. 15(10) ページ: 3433-3441
  • 査読あり
• [雑誌論文] Imaging and targeting of HIF-1 active microenvironment. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kizaka-Kondoh S., Tanaka S., Hiraoka M.
  • 雑誌名: Journal of Toxicologic Pathology 22(2) ページ: 93-100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Imaging probe for tumor malignancy. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanaka S., Kizaka-Kondoh S., Hiraoka M.
  • 雑誌名: Progress in Biomedical Optics and Imaging 10(30) ページ: 719014-1~7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact of motion velocity on four-dimensional target volumes: a phantom study. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakamura M., Narita Y., Sawada A., Matsugi K., Nakata M., Matsuo Y., Mizowaki T., Hiraoka M.
  • 雑誌名: Med Phys. 36(5) ページ: 1610-1617
  • 査読あり
• [雑誌論文] Initial validations for pursuing irradiation using a gimbals tracking system. (2009)
  • 著者名/発表者名: Takayama K., Mizowaki T., Kokubo M., Kawada N., Nakayama H., Narita Y., Nagano K., Kamino Y., Hiraoka M.
  • 雑誌名: Radiother Oncol. 93(1) ページ: 45-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] New algorithm to simulate organ movement and deformation for four-dimensional dose calculation based on a three-dimensional CT and fluoroscopy of the thorax. (2009)
  • 著者名/発表者名: Miyabe Y., Narita Y., Mizowaki T., Matsuo Y., Takayama K., Takahashi K., Kaneko S., Kawada N., Maruhashi A., Hiraoka M.
  • 雑誌名: Med Phys. 36(10) ページ: 4328-4339
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparisons of the impact of systematic uncertainties in patient setup and prostate motion on doses to the target among different plans for definitive external-beam radiotherapy for prostate cancer. (2008)
  • 著者名/発表者名: Zhu S., Mizowaki T., Norihisa Y., Takayama K., Nagata Y., Hiraoka M.
  • 雑誌名: Int J Clin Oncol. 13(1) ページ: 54-61
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a three-dimensionally movable phantom system for dosimetric verifications. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakayama H., Mizowaki T., Narita Y., Kawada N., Takahashi K., Mihara K., Hiraoka, M.
  • 雑誌名: Med Phys. 35(5) ページ: 643-1650
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geometrical differences in target volumes between slow CT and 4D CT imaging in stereotactic body radiotherapy for lung tumors in the upper and middle lobe. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakamura M., Narita Y., Matsuo Y., Narabayashi M., Nakata M., Yano S., Miyabe Y, Matsugi K., Sawada A., Norihisa Y., Mizowaki T., Nagata Y., Hiraoka M.
  • 雑誌名: Med Phys. 35(9) ページ: 4142-4148
  • 査読あり
• [雑誌論文] TS-1 enhances the effect of radiotherapy by suppressing radiation-induced hypoxia-inducible factor-1 activation and inducing endothelial cell apoptosis. (2008)
  • 著者名/発表者名: Zeng L., Ou G., Itasaka S., Harada H., Xie X., Shibuya K., Kizaka-Kondoh S., Morinibu A., Shinomiya K., Hiraoka M.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 99(11) ページ: 2327-2335
  • 査読あり
• [雑誌論文] An integrated Monte Carlo dosimetric verification system for radiotherapy treatment planning. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto T., Mizowaki T., Miyabe Y., Takegawa H., Narita Y., Yano S., Nagata Y., Teshima T., Hiraoka M.
  • 雑誌名: Phys Med Biol 52(7) ページ: 1991-2008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hypoxia inducible factor-1 influences sensitivity to paclitaxel of human lung cancer cell lines under normoxic conditions. (2007)
  • 著者名/発表者名: Zeng L., Kizaka-Kondoh S., Itasaka S., Xie X., Inoue M., Tanimoto K., Shibuya K., Hiraoka M
  • 雑誌名: Cancer Sci. 98(9) ページ: 1394-401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adenovirus-mediated hypoxia-targeting cytosine deaminase gene therapy enhances radiotherapy in tumour xenografts. (2007)
  • 著者名/発表者名: Liu J., Harada H., Ogura M., Shibata T., Hiraoka, M.
  • 雑誌名: Br J Cancer 96(12) ページ: 1871-1878
  • 査読あり
• [雑誌論文] Significance of HIF-1-active cells in angiogenesis and radioresistance. (2007)
  • 著者名/発表者名: Harada, H., Kizaka-Kondoh, S., Li, G., Itasaka, S., Shibuya, K., Inoue, M., Hiraoka, M.
  • 雑誌名: Oncogene 26(54) ページ: 7508-7516
  • 査読あり
• [雑誌論文] The combination of hypoxia-response enhancers and an oxygen-dependent proteolytic motif enables real-time imaging of absolute HIF-1 activity in tumor xenografts. (2007)
  • 著者名/発表者名: Harada H., Kizaka-Kondoh S., Itasaka S., Shibuya K., Morinibu A., Shinomiya K., Hiraoka M.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 360(4) ページ: 791-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a novel fluorescent imaging probe for tumor hypoxia by use of a fusion protein with oxygen-dependent degradation domain of HIF-1α. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tanaka S., Kizaka-Kondoh S., Harada H., Hiraoka M.
  • 雑誌名: Progress in Biomedical Optics and Imaging 8(26) ページ: 64490Y1-64490Y8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antitumor protein therapy; application of the protein transduction domain to the development of a protein drug for cancer treatment. (2006)
  • 著者名/発表者名: Harada H., Kizaka-Kondoh S., Hiraoka M.
  • 雑誌名: Breast Cancer 13(1) ページ: 16-26
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism of hypoxia-specific cytotoxicity of procaspase-3 fused with a VHL-mediated protein destruction motif of HIF-1alpha containing Pro564. (2006)
  • 著者名/発表者名: Harada H., Kizaka-Kondoh S., Hiraoka M.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 580(24) ページ: 5718-22
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical imaging of tumor hypoxia and evaluation of efficacy of a hypoxia-targeting drug in living animals. (2005)
  • 著者名/発表者名: Harada H., Kizaka-Kondoh S., Hiraoka M.
  • 雑誌名: Mol Imaging 4(3) ページ: 182-93
  • 査読あり
• [雑誌論文] A tumor-specific gene therapy strategy targeting dysregulation of the VHL/HIF pathway in renal cell carcinomas. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ogura M., Shibata T., Yi J., Liu J., Qu R., Harada H., Hiraoka M.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 96(5) ページ: 288-94
  • 査読あり
• [学会発表] High Dose Local Irradiation to T3-4N0M0 Prostate Cancer with Intensity-modulated Radiotherapy Combined with Neoadjuvant Hormonal Therapy. (2009)
  • 著者名/発表者名: Takashi Mizowaki
  • 学会等名: 51st ASTRO Annual Meeting
  • 発表場所: シカゴ米国
  • 年月日: 20091101-20091105
• [学会発表] High dose local irradiation to locally advanced prostate cancer with intensity-modulated radiotherapy combined with neoadjuvant hormonal therapy. (2009)
  • 著者名/発表者名: Takashi Mizowaki, Osamu Ogawa, Masahiro Hiraoka., (他5名)
  • 学会等名: 2009 Genitourinary Cancers Symposium: A Multidisciplinary Approach
  • 発表場所: Orlando, Florida USA
  • 年月日: 2009-02-26
• [学会発表] HIF-1活性の可視化による病態イメージング. (2009)
  • 著者名/発表者名: 近藤科江
  • 学会等名: 平成20年度5領域合同シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-02-02
• [学会発表] Imaging probe for tumor malignancy. (2009)
  • 著者名/発表者名: 近藤科江
  • 学会等名: SPIE Photonics WEST, BiOS 2009
  • 発表場所: San Jose, CA, USA
  • 年月日: 2009-01-29
• [学会発表] HIF-1活性を利用した低酸素領域の生体イメージング. (2008)
  • 著者名/発表者名: 近藤科江
  • 学会等名: 第31回分子生物学会年会/第81回日本生化学大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] 低酸素誘導転写因子HIF1活性のインビボイメージング. (2008)
  • 著者名/発表者名: 近藤科江
  • 学会等名: 第67回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-10-29
• [学会発表] Imaging and targeting HIF-1-active hypoxic cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kizaka-Kondoh S.
  • 学会等名: International Society on Oxygen Transport to Tissue 2008
  • 発表場所: Sapporo, Japan.
  • 年月日: 2008-08-07
• [学会発表] 強度変調放射線治療の実施に向けて臨床的視点から見たIMRT治療計画. (2008)
  • 著者名/発表者名: 溝脇尚志
  • 学会等名: 第18回高精度外部放射線照射研究会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-07-26
• [学会発表] Intensity-modulated radiotherapy for locally advanced prostate caner. (2008)
  • 著者名/発表者名: Takashi Mizowaki, Osamu Ogawa, Masahiro Hiraoka., (他5名)
  • 学会等名: 14th Workshop of the Japanese-German Radiological Affiliation.
  • 発表場所: Dresden Germany
  • 年月日: 2008-05-31
• [学会発表] 前立腺癌(放射線治療) (2008)
  • 著者名/発表者名: 溝脇尚志
  • 学会等名: 第67回日本医学放射線学会
  • 発表場所: 横浜(教育講演)
  • 年月日: 2008-04-05
• [学会発表] Current status of Intensity-modulated radiotherapy (IMRT) for prostate cancer in Japan. (2007)
  • 著者名/発表者名: Mizowaki T.
  • 学会等名: Tri-lateral symposium on Radiation Oncology.
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2007-11-14
• [学会発表] 泌尿器科腫瘍の先端的治療前立腺癌に対する強度変調放射線治療(IMRT) (2007)
  • 著者名/発表者名: 溝脇尚志、高山賢二、則久佳毅、平岡眞寛、賀本敏行、中村英二郎、小川修
  • 学会等名: 第95回日本泌尿器科学会学総会シンポジウム
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2007-04-14
• [図書] EBM泌尿器疾患の治療2009-2010 後藤百力, 他編集 --Low risk 前立腺癌に対する放射線治療:IMRTとシード治療の優劣は? (2009)
  • 著者名/発表者名: 溝脇尚志
  • 総ページ数: 16-21
  • 出版者: 中外医学社
• [図書] 小動物を用いた光イメージング研究の現状。「ナノメデイシン-ナノテクの医療応用」宇理須恒雄編集 (2008)
  • 著者名/発表者名: 近藤科江、平岡眞寛
  • 総ページ数: 95-98
  • 出版者: オーム社
• [図書] インフォームドコンセントのための図説シリーズ前立腺癌吉田修監修-放射線療法1外照射 (2008)
  • 著者名/発表者名: 溝脇尚志、平岡真寛
  • 総ページ数: 101-103
  • 出版者: 医薬ジャーナル社
• [産業財産権] 有酸素条件下の細胞で不安定化するタンパク質をコードするDNA (2008)
  • 発明者名: 平岡真寛・近藤科江・原田浩
  • 権利者名: 平岡真寛・近藤科江
  • 産業財産権番号: 特許・特許第4130955号
  • 取得年月日: 2008-06-06
• [産業財産権] 病態の状態をリアルタイムで観察可能なモデル動物とそれを可能にする遺伝子構築物及びその使用 (2006)
  • 発明者名: 近藤科江・原田浩・山田秀一・平岡真寛
  • 権利者名: 有限会社ナノファクトリー
  • 産業財産権番号: 特許・PCT/JP2006/304701
  • 出願年月日: 2006-03-10