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2021 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 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)
戒田 篤志  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (40632097)
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、α線の飛跡を検出できるバリオトラック(CR-39)を用いて、in vitroでの細胞培養条件下、2 μCi Ra-224のシードを底面に固定し、24 時間留置後、アルカリ処理によってエッチピットを検出した。1個のエッチピットは、1個のα粒子の飛跡を表している。シードからの距離とエッチピットの密度分布を解析すると、1 mm程度まで顕著に高い密度を示したが、それ以上離れると、急激に密度は低下した。このことは、Ra-224から生成される娘核種が、Raから遊離し、培養液中を対流、拡散することによってα線を放出し、それがCR-39によって検出されたと考えられる。現在我々は、イスラエルでの本治療法の開発者の一人であるDr Araziに、培養液中でのRa-224娘核種の対流を含めた拡散によってα線が放出されるシュミレーションを、CR-39に関する研究の第一人者であるQSTの小平博士に、エッチピットの形状から正確な吸収線量を求める手法を検討頂いている。また、得られたα粒子密度と、これまでに得られているγH2AXの分布密度とFucciによるG2アレストを引き起こす範囲との対応を求め、吸収線量の推定に利用する。さらに我々は、Ra-224からのα線による線量細胞生存率曲線を求めるために、培養液中にseedを6 h留置して、放出される娘核種を含むcondition medium(CM)を調整し、種々の希釈したCMに24 h細胞を暴露させ、コロニーアッセイにより、生存率を求めた。生存率を対数プロットすると、生存率は直線的に低下することがわかった。

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

α線の飛跡を検出できるバリオトラック(CR-39)というプラスチック素材があることを知り、in vitroでの条件下で、初めてRa-224娘核種が拡散してそこから放出されるα線を検出し、その周囲に存在するがん細胞のDNA損傷応答との位置関係を明らかにすることができた。また、Ra-224シードを培養液中に留置することで、娘核種を放出させるという発想によって、容易に線量細胞生存率曲線を得ることができたのは大きな進歩であった。一方、組織中でのα線分布については、検討を進めているが、エッチピットからの線量推定が大きな鍵となる。

今後の研究の推進方策

物理学的アプローチにおいては、組織切片を用いた解析について継続し、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についても、継続して実験を実施する。エッチピットからの吸収線量が推定できれば、線量生存率曲線を実際の吸収線量を横軸とした曲線が得られることになり、有用な情報となりうる。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 再発・転移頭頸部癌に対する網羅的がんゲノム解析と臨床的有用性2021

    • 著者名/発表者名
      遠山皓基, 加納嘉人, 野地理夏, 青柳康子, 松寺翔太郎, 大野十央, 有泉陽介, 道泰介, 富岡寛文, 島本裕彰, 吉村亮一, 朝蔭孝宏, 原田浩之, 三宅智, 三浦雅彦, 池田貞勝
    • 雑誌名

      頭頚部癌

      巻: 47 ページ: 359-366

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficacy and Safety of Induction Chemotherapy and/or External Beam Radiotherapy Followed by Brachytherapy in Patients With Tongue Cancer2021

    • 著者名/発表者名
      YOSHIMURA RYO-ICHI、TODA KAZUMA、WATANABE HIROSHI、KAIDA ATSUSHI、HARADA HIROYUKI、ASAKAGE TAKAHIRO、MIURA MASAHIKO
    • 雑誌名

      Anticancer Research

      巻: 41 ページ: 6259~6266

    • DOI

      10.21873/anticanres.15446

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prognostic impact of lingual lymph node metastasis in patients with squamous cell carcinoma of the tongue: a retrospective study2021

    • 著者名/発表者名
      Kuroshima Takeshi、Onozato Yusuke、Oikawa Yu、Ohsako Toshimitsu、Kugimoto Takuma、Hirai Hideaki、Tomioka Hirofumi、Michi Yasuyuki、Miura Masahiko、Yoshimura Ryoichi、Harada Hiroyuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 20535

    • DOI

      10.1038/s41598-021-99925-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prolonged cetuximab treatment promotes p27Kip1-mediated G1 arrest and autophagy in head and neck squamous cell carcinoma2021

    • 著者名/発表者名
      Okuyama Kohei、Suzuki Keiji、Naruse Tomofumi、Tsuchihashi Hiroki、Yanamoto Souichi、Kaida Atsushi、Miura Masahiko、Umeda Masahiro、Yamashita Shunichi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 5259

    • DOI

      10.1038/s41598-021-84877-4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 10年後の量子医科学における生物の役割2021

    • 著者名/発表者名
      三浦雅彦
    • 学会等名
      第1回日本量子医科学会学術大会領域合同シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 高線量放射線照射後の腫瘍内酸素環境の変化に基づく寡分割照射法の再考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34回学術大会シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞周期動態の可視化から見た放射線応答2021

    • 著者名/発表者名
      三浦雅彦
    • 学会等名
      第1回日本放射線影響学会・若手部会・放射線影響研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 放射線照射後のG2アレスト動態が細胞運命に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      戒田篤志、三浦雅彦
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第34回学術大会
  • [学会発表] 放射線照射後に生じる腫瘍細胞の再分布から考える定位放射線治療の生物学的有効性2021

    • 著者名/発表者名
      野島瞳、戒田篤志、三浦雅彦
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第58回生物部会学術大会
  • [学会発表] 口腔がんの定位放射線治療に置ける再分布の意義2021

    • 著者名/発表者名
      野島瞳、戒田篤志、原田浩之、三浦雅彦
    • 学会等名
      日本歯科放射線学会第61回学術大会
  • [学会発表] がんゲノム解析によりニボルマブ耐性機構が示唆された再発頬粘膜癌の一例2021

    • 著者名/発表者名
      野地理夏、加納嘉人、平井秀明、山下大和、工藤亮、富岡寛文、島本裕彰、道泰之、大西威一郎、三浦雅彦、吉村亮一、三宅智、池田貞勝、原田浩之
    • 学会等名
      第45回日本頭頸部癌学会学術集会
  • [図書] Methods Mol Biol2021

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Kaida, Masahiko Miura
    • 総ページ数
      352
    • 出版者
      Spring Nature

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公開日: 2022-12-28  

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