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2022 年度 実績報告書

炭素線治療に対する実測ベースRBE計算モデルの開発と高精度臨床解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K08188
研究機関国際医療福祉大学

研究代表者

河野 良介  国際医療福祉大学, 保健医療学部, 教授 (20392227)

研究分担者 鈴木 雅雄  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 放射線障害治療研究部, 上席研究員(定常) (70281673)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード炭素線治療 / 頭頸部がん / 視神経炎 / 線量平均LET / RBE計算モデル
研究実績の概要

本研究では、線量平均LETによる臨床解析を行うために、線量平均LETや線量平均LETの標準偏差計算システムを開発し、散乱体方式の炭素線治療に使われた炭素線治療計画装置に実装した。これにより、過去に治療された症例を容易に解析できるようになった。
2006年9月から2013年12月にQST病院にて炭素線治療が行われた頭頸部がん患者228例を対象とし、その内訳は、腺様嚢胞癌101例、悪性黒色腫59例、他の組織群68例であった。64.0Gy(RBE)処方された腺様嚢胞癌症例69例(再発44例・非再発25例)に対して解析を行ったところ、線量平均LETが有意な因子であることが明らかになった。なお、57.6Gy(RBE )処方された腺様嚢胞癌症例では有意差は認められなかった。また、悪性黒色腫症例でも、同様に有意差は認められなかった。
2022年度には、症例数を増やして、視神経炎による有害事象に関する臨床解析を実施した。総視神経309本を解析対象とし、その内訳は視神経炎発症33本と非発症276本であった。解析の結果、線量が有意な因子であることが確認でき、線量平均LETが70keV/μm以上で、視神経炎が発症している傾向があることがわかった。
炭素線照射による放射線生物効果を踏まえ、任意の細胞に対する生物線量計算法の開発については、臨床上重要な線量平均LET値を新たなパラメータとして、 様々な細胞照射実験データや文献データを用いて、RBE計算モデルの構築を進めた。細胞の放射線感受性を示すαについて、炭素線とX線のαの比をLETをパラメータとしてフィッティングしたが、(α/β)xが5未満ではRBEを過大評価し、10以上では過小評価する傾向があり、改善の余地を残した。今後は、(α/β)xが5未満の小さい細胞や10以上の大きい細胞等を加えて、フィッティングを行い、RBE予測精度を上げる予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Evaluation of Patient-Specific Quality Assurance for Carbon Ion Radiotherapy Using Full Energy Scanning Method at QST Hospital2022

    • 著者名/発表者名
      Asami Inomata, Masashi Katsumata, Sung Hyun Lee, Yui Suzuki, Takeo Nakajima, Wataru Furuichi, Keishi Yamaoka, Atsushi Yamamoto, Hideyuki Mizuno, Ryosuke Kohno
    • 雑誌名

      International Journal of Medical Physics, Clinical Engineering and Radiation Oncology

      巻: 11 ページ: 200-209

    • DOI

      10.4236/ijmpcero.2022.114017

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Carbon-ion beam irradiation in combination with cisplatin effectively suppresses xenografted malignant pleural mesothelioma2022

    • 著者名/発表者名
      Sei Sai, Taiju Yamada,Keiko Ito, Nobuyuki Kanematsu, Masao Suzuki, Mitsuhiro Hayashi, Masashi Koto
    • 雑誌名

      American Journal of Cancer Research

      巻: 12 ページ: 5657-5667

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Radio-adaptive response induced by the targeted cytoplasmic irradiation in normal human fibroblasts with X-ray micorbeams via gap-junction mediated cell to cell communication relationship between magnetic-field mediated cell killing and radio-adaptive response by targeted cytoplasmic irradiations with X-ray microbeams via bystander effects.2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木雅雄、宇佐美徳子、崔星、小藤昌志
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第65回大会
  • [学会発表] 頭頸部がんの重粒子線治療における線量平均LET最適化シミュレーション研究2022

    • 著者名/発表者名
      小藤昌志、河野良介、伊川裕明、篠藤誠、瀧山博年、磯崎哲朗、今井礼子、山田滋
    • 学会等名
      第18回日本粒子線治療臨床研究会
  • [学会発表] Bystander effect via gap junction between carbon-ion irradiated tumor and un irradiated normal cells.2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木雅雄、崔星、小藤昌志
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第35回学術大会
  • [学会発表] ヒトがん細胞のP53遺伝子依存的バイスタンダー致死効果に対するエネルギーの異なる炭素イオンマイクロビーム間比較2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木雅雄、舟山知夫、鈴木芳代
    • 学会等名
      QST高崎サイエンスフェスタ2022
  • [図書] 測定ベースの IMRT QA における許容限界及び方法論2023

    • 著者名/発表者名
      赤坂浩亮, 富田哲也, 街道亮斗, 米田洋介, 齋藤正英, 高橋侑大, 谷本祐樹, 中林匡, 本間大晴, 松永卓磨, 南佳孝, 河野千恵, 櫻木亜美, 白崎展行, 武居秀行
    • 総ページ数
      46
    • 出版者
      日本医学物理士会
  • [図書] 放射線治療中の画像誘導におけるイメージング線量: 定量化, 管理及び低減2022

    • 著者名/発表者名
      河野千恵, 柴田洋希, 伊藤旭, 井上耕介, 沖裕也, 白崎展行, 中林匡, 廣瀧康太, 大野剛, 櫻木亜美, 武居秀行, 河野良介
    • 総ページ数
      34
    • 出版者
      日本医学物理士会
  • [図書] 人体のメカニズムから学ぶ 放射線治療学2022

    • 著者名/発表者名
      大友邦, 小塚拓洋, 橋本光康
    • 総ページ数
      528
    • 出版者
      メジカルビュー
    • ISBN
      9784758320832

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公開日: 2023-12-25  

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