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2020 年度 実施状況報告書

低線量、低濃度における低分子有機化合物の放射線応答に関する基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K22609
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

高橋 淳子  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (80415702)

研究分担者 岩橋 均  岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (60356540)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
キーワード放射線増感 / 放射線応答 / 有機化合物 / プロトポルフィリン / 活性酸素 / スーパーオキシド / OHラジカル
研究実績の概要

本研究の目的は、放射線吸収の小さい有機化合物の放射線との物理化学的応答を利用して、生体適合性の高い放射線増感剤について検証を進め、放射線治療応用の可能性を追求することである。
これまで、構造多様性等を考慮して選抜された約1万種類の低分子有機化合物ライブラリーを用いて、数μMという低濃度の有機化合物を含む水溶液に数Gyの放射線を照射するという条件下で、活性酸素性性能を指標としてスクリーニングを行った。その結果、約2%の化合物が放射線との物理化学作用により、活性酸素生成能を有すること、また物理化学的応答にはある程度の化学構造との構造活性相関があることが見出された。
2020年は、既存の放射線増感候補となる有機化合物に加え、新たに数種類の有機化合物に対して、活性酸素生成増強能の評価試験を行った。その結果、新たに放射線応答性を有する有機化合物が見つかった。
また、これまでKeV、MeVオーダーのビームエネルギーについての有機化合物と放射線の応答性について検討していたが、さらに低いビームエネルギーにおける応答性について検討を行った。その結果、これまでの条件より低い数10eVのビームエネルギー条件においても、放射線応答有機化合物は活性酸素生成増強能を有することが確認された。放射線治療に用いられている放射線装置のビームエネルギーは装置によって異なり、実際に数十から数MeVの範囲が使用されている。今回の検討により、放射線力学療法は実際に使用されている様々な条件で用いられる可能性があることが検証された。

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

X線エネルギー範囲に関する検討が進展し、かつ、新たな放射線増感がが見出されたから。

今後の研究の推進方策

代表的ヒット化合物の応答性評価を進めるとともに、有機化合物応答性の基礎的検討(応答メカニズム、物理エネルギー範囲等)を進める。

次年度使用額が生じた理由

物品費、論文別刷り等は交付金で賄うことができた。またコロナの影響で、学会発表等の旅費が不要となった。
研究代表者が2021年4月に組織を異動したため、研究環境整備などの費用として使用する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Why Concurrent CDDP and Radiotherapy Has Synergistic Antitumor Effects: A Review of In Vitro Experimental and Clinical-Based Studies2021

    • 著者名/発表者名
      Nagasawa Shinsuke、Takahashi Junko、Suzuki Gen、Hideya Yamazaki、Yamada Kei
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 ページ: 3140~3140

    • DOI

      10.3390/ijms22063140

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 新たな放射線治療法開発の取り組み:放射線力学療法(Radiodynamic Therapy)2021

    • 著者名/発表者名
      高橋淳子
    • 雑誌名

      光アライアンス

      巻: 1 ページ: 7-11

  • [雑誌論文] Immunostimulatory Effects of Radiotherapy for Local and Systemic Control of Melanoma: A Review2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Junko、Nagasawa Shinsuke
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 ページ: 9324~9324

    • DOI

      10.3390/ijms21239324

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 5-アミノレブリン酸を用いる放射線力学療法(Radiodynamic Therapy)の可能性2020

    • 著者名/発表者名
      高橋淳子
    • 学会等名
      第41回 日本レーザー医学会総会
    • 招待講演
  • [学会発表] 黒色腫脳転移モデルマウスを用いた5-ALA放射線力学療法の検証2020

    • 著者名/発表者名
      高橋 淳子, 長澤 慎介
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第33回学術大会

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公開日: 2021-12-27  

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