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2020 年度 実績報告書

口腔がんに対するα線源による新規小線源治療:その放射線生物学的基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03886
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

三浦 雅彦  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (10272600)

研究分担者 小野里 祐佑  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (10844300)
宇尾 基弘  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (20242042)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード口腔がん / 小線源治療 / α線源
研究実績の概要

昨年度は、まず、in vitroで、プラスチックシャーレ上に増殖させた種々の腫瘍細胞(細胞周期を可視化するFucciシステムを発現)にα線源を置き、タイムラプスイメージングにて細胞周期停止動態を解析した。その結果、p53遺伝子の変異の種類によって、線源近傍でG1停止を示し、その外側でG2停止を示す場合と、G2停止のみを示すパターンがあることが判明した。このことは、p53の新たな機能を見出した可能性がある。さらに、この腫瘍細胞をヌードマウスに移植して腫瘍を形成させ、α線源で種々の時間照射を行い、組織切片を作成し、その蛍光解析によって線源からの距離とG2停止を起こす距離との関係を明らかにした。同時にγH2AXの免疫染色を行い、DNA損傷の程度とG2停止を起こしている領域との照合を行なった。照射48時間後に取り出した腫瘍において、線源から 1 mm程度までは核全体がγH2AXで染色されたが、その外側では斑点状に染色されていた。G2アレストが認められた領域は、約1.5 mmであった。物理学的アプローチとして、高エネルギー加速器研究機構の放射光X線集光ビームを利用した蛍光X線分析を実施した。ヌードマウスに移植した腫瘍に線源を刺入、固定後組織切片を作成し、Ra-224の最終安定核種であるPb-208の検出を試みたが、バックグラウンドが高く、線源から拡散した組織中に存在するPbを特異的に検出することはできなかった。α線の飛跡を検出できるプラスチック素材バリオトラックの存在を知り、線源からのα線の検出を試みたところ、検出可能であることがわかった。そのデータから線量分布を得る解析を試みている。

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

物理学的アプローチとして実施した蛍光X線による組織中に分布したPb(Ra-224の最終安定同位体)の分布解析については、バックグランドを超えるシグナルを得ることができないことがわかった。α線の飛跡を検出できるバリオトラックというプラスチック素材があることを知り、in vitroでの条件を想定して検討したところ、Ra-224線源からのα線を十分に検出できることがわかった。現在、線源近傍の吸収線量を解析中である。生物学的アプローチにおいては、組織中でのDNA損傷量やG2停止と線源からの距離との解析が進み、ほぼ予定通り進展している。

今後の研究の推進方策

物理学的アプローチにおいては、バリオトラックが我々の目的に適していることがわかったので、in vitro条件下のみならず、組織切片を用いた解析も実施し、組織内での線量分布を求める予定である。また、生物学的アプローチにおいては、物理学的アプローチにおいて作製した切片を用いて、DNA損傷やG2停止と線源からの距離との関係の解析を継続するとともに、組織中で娘核種拡散に影響を与える因子の解析をスタートする。p53遺伝子変異の違いが、細胞周期停止に与える影響についても解析を加える予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Fluctuation in radioresponse of HeLa cells during the cell cycle evaluated based on micronucleus frequency2020

    • 著者名/発表者名
      Shimono Hiroaki、Kaida Atsushi、Homma Hisao、Nojima Hitomi、Onozato Yusuke、Harada Hiroyuki、Miura Masahiko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 20973

    • DOI

      10.1038/s41598-020-77969-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 低酸素細胞増感剤開発の経験と実用化の現実2021

    • 著者名/発表者名
      三浦雅彦
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第11回放射線生物学セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] 頭頸部癌に対するがんゲノム解析と臨床的有用性2021

    • 著者名/発表者名
      加納嘉人、三浦雅彦 et al.
    • 学会等名
      第18回日本臨床腫瘍学会学術集会
  • [学会発表] 口腔扁平上皮癌細胞を用いた定位放射線治療の効果とG2アレストの関連性の検討2021

    • 著者名/発表者名
      野島瞳、戒田篤志、三浦雅彦
    • 学会等名
      第39回日本口腔腫瘍学会学術大会
  • [学会発表] セツキシマブの長期処理がもたらす舌癌細胞遊走能の抑制はp27Kip1依存性G1アレストとオートファジーを誘導する2021

    • 著者名/発表者名
      奥山紘平、戒田篤志、三浦雅彦 et al.
    • 学会等名
      第39回日本口腔腫瘍学会学術大会
  • [学会発表] 舌扁平上皮癌における舌リンパ節転移の臨床病理学的検討2021

    • 著者名/発表者名
      黒嶋雄志、小野里祐佑、三浦雅彦 et al.
    • 学会等名
      第39回日本口腔腫瘍学会学術大会
  • [学会発表] 口腔癌に対するがんゲノム解析と臨床的有用性2021

    • 著者名/発表者名
      野地理夏、加納嘉人、三浦雅彦 et al.
    • 学会等名
      第39回日本口腔腫瘍学会学術大会
  • [学会発表] 再発・転移頭頚部癌に対するがんゲノムリアルワールド解析と有用性2020

    • 著者名/発表者名
      遠山皓基、加納嘉人、三浦雅彦 et al.
    • 学会等名
      第44回頭頸部癌学会
  • [学会発表] 舌扁平上皮癌StageⅠ・Ⅱ症例における小線源治療の臨床的検討2020

    • 著者名/発表者名
      平井秀明、及川悠、三浦雅彦 et al.
    • 学会等名
      第44回頭頸部癌学会

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公開日: 2021-12-27  

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