| 研究課題/領域番号 |
21K14502
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
城 鮎美 (瀬ノ内鮎美) 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 放射光科学研究センター, 主任研究員 (60707446)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 放射光単色Ⅹ線 / 増感剤 / がんスフェロイド / 照射線量 |
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| 研究実績の概要 |
ナノ粒子にガドリニウムやヨウ素を含ませた薬剤をがん細胞に取り込ませてそれらのK吸収端直上のエネルギーを持つ放射光単色X線を照射すると、がんが非常に効率よく殺傷されることが明らかになった。このようながんの放射線治療で殺傷効果を高める薬剤は増感剤と呼ばれ、放射線治療の効率化をはかるために研究が進められている。上述のナノ粒子薬剤は従来の増感剤よりも1桁以上高い増感効果が得られており、そのメカニズムを解明するため本研究では(1)照射X線量の定量化と(2)シミュレーションによる放射線のがん細胞核へのエネルギー付与の推定を実施する。2021年度は(1)照射X線量の決定のため、ガドリニウムのK吸収端エネルギー50.25 keV、ヨウ素のK吸収端直上エネルギー30.2 keVそれぞれにおいて、イオンチャンバーを用いてフォトンフラックスを実測しX線吸収によるエネルギー付与から計算した線量、および、フリッケ線量計を用いた線量計測を実施した。イオンチャンバーによる吸収線量の計算においては、その計算式から予想されるとおりX線の照射面積の見積もりが重要であり、CMOSカメラを利用したX線の2次元画像を解析することで、面積の見積もりを進めている最中である。イオンチャンバーによるフォトンフラックスはすでに測定済みであるので、照射面積を見積もり次第、単位面積当たりのフラックスを算出して吸収線量を求め、フリッケ線量計による実測値との比較検討を行う。
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| 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
本研究課題は2年計画であり、交付申請書に記載した(1)照射X線量の定量化と(2)シミュレーションによる放射線のがん細胞核へのエネルギー付与の推定のうち、2021年度は当初の計画通り(1)の実験を実施した。イオンチャンバー、フリッケ線量計による吸収線量計測では矛盾のない結果が得られており、現在詳細なデータ解析と論文作成に取り掛かっている。以上より、進捗状況はおおむね順調であるといえる。
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| 今後の研究の推進方策 |
2022年度は交付申請書に記載した(2)シミュレーションによる放射線のがん細胞核へのエネルギー付与の推定を中心に研究を進める予定である。シミュレーションにはモンテカルロシミュレーションコードPHITSを利用し、がん細胞核周辺に集積したナノ粒子薬剤に単色X線が照射された際、がん細胞核に対してどの程度のエネルギー付与が起こるかを検証する。また、ナノ粒子薬剤はがん細胞核周辺に集積する特徴があるが、集積の具合はランダムであることから薬剤がランダムに集積した場合のシミュレーションを実施する。また、薬剤の集積状況が細胞核のエネルギー付与に与える影響を明らかにするため(A)薬剤が一か所に集中的に集積した場合、(B)薬剤ががん細胞核周辺を取り囲むように集積した場合についてもシミュレーションを行い、結果の比較検討を実施する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（未使用額が発生した状況）本年度は学会にオンサイト参加する予定で旅費を計上していたが、コロナ禍の影響により学会自体がオンライン開催のみとなったことから未使用額が生じた。
（次年度における未使用額の使用用途）次年度に開催される放射線影響学会での発表を行うことから、未使用額はその経費に充てることとしたい。
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