がんに対する重粒子線治療法高度化の為の基礎的・臨床的研究

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24390288
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 中野 隆史 群馬大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20211427)
• 研究分担者: 清原 浩樹 群馬大学, 医学部附属病院, 助教 (10344920) ; 白井 克幸 群馬大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (10400748) ; 野田 真永 群馬大学, 医学部附属病院, 講師 (60396645) ; 齋藤 淳一 群馬大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (70572816)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 重粒子線 / 放射線治療 / 放射線生物 / 粒子線治療 / 放射線腫瘍学

研究実績の概要

1.ヒトのNSCLC細胞株、EGFR変異を有する細胞株、KRAS変異を有する細胞株、EGFR/KRAS野生型NSCLC細胞株の3細胞株を用いて炭素イオン線の生物効果を検討した。
EGFR変異型細胞株のRBEはEGFR野生型細胞株と比較して有意に低値であった。変異型EGFR発現A549細胞は野生型EGFR発現A549細胞株と比較して有意なX線高感受性およびRBE低値を示した。一方、KRAS変異ステイタスによるX線感受性、炭素イオン線感受性およびRBEの差は認められなかった。EGFR変異型細胞株H1650、HCC827、Ma-24におけるX線誘導DSBの修復能は、EGFR野生型細胞株H1299、H1703、A549のそれと比較して有意に低かった。X線照射EGFR変異型細胞株において、NHEJ活性阻害剤併用によるγH2AX foci数の上乗せ効果は明らかでなかった。
このことから、EGFR変異型細胞株ではDSB修復の主要経路のひとつであるNHEJの活性が低いことが示唆された。一方、上記6細胞株における炭素イオン線誘導DSBの修復能は、EGFR変異ステイタスに関わらず全ての細胞株においてX線誘導DSBの修復能より有意に低かった。
EGFR変異型NSLCL細胞株はEGFR野生型NSCLC細胞株と比較してNHEJ活性が低く、X線高感受性と炭素イオン線RBE低値を示した。
2. 脳腫瘍の放射線感受性を考慮して、神経幹細胞および神経膠芽腫細胞増殖率を指標とした放射線感受性について比較検討した。その結果、増殖率を指標とした放射線感受性はA172と比べてNSCの方が約4倍高く、両細胞ともにRBEは約2であった。また、両放射線による細胞死型は、NSCでアポトーシスが主であったのに対し、A172ではアポトーシスもネクローシスも顕著に検出されず、誘発される細胞死型も異なることが明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Concurrent chemoradiotherapy for T3–4 and N0–1 nasopharyngeal cancer: Asian multicenter trial of the Forum for Nuclear Cooperation in Asia (2016)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Ohno, Masaru Wakatsuki, Dang Huy Quoc Thinh, Ngo Thanh Tung, Dyah Erawati, Nana Supriana, C.R. Beena Devi, Shingo Kato, Kullathorn Thephamongkhol, Yaowalak Chansilpa, Miriam Joy C. Calaguas, Xu Xiaoting, Cao Jianping, Parvin Akhter Banu, Chul-Koo Cho, Kumiko Karasawa, Takashi Nakano and Hirohiko Tsujii
  • 雑誌名: J Radiat Res 巻: 57 ページ: 44-49
  • DOI: 10.1093/jrr/rrv046
• [雑誌論文] Incidence, risk factors, and dose-volume relationship of radiation-induced rib fracture after carbon ion radiotherapy for lung cancer (2016)
  • 著者名/発表者名: Takanori Abe, Katsuyuki Shirai, Jun-Ichi Saitoh, Takeshi Ebara, Hirofumi Shimada, Mutsumi Tashiro, Naoko Okano, Tatsuya Ohno & Takashi Nakano
  • 雑誌名: Acta Oncologica 巻: 55 ページ: 163-166
  • DOI: 10.3109/0284186X.2015.1088169
• [雑誌論文] Leptomeningeal metastasis of uterine cervical cancer 17 years after primary tumor treatment (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Oike, Tatsuya Ohno, Shin-Ei Noda, Tomomi Murata, Takashi Hirakawa, Junko Hirato, Mio Furuya, Hiro Sato, Yuka Hirota, Takashi Minegishi & Takashi Nakano
  • 雑誌名: CLINICAL CASE REPORTS 巻: 4 ページ: 54-61
  • DOI: 10.1002/ccr3.445
• [雑誌論文] Visualization of complex DNA double-strand breaks in a tumor treated with carbon ion radiotherapy (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Oike, Atsuko Niimi, Noriyuki Okonogi, Kazutoshi Murata, Akihiko Matsumura, Shin-Ei Noda, Daijiro Kobayashi, Mototaro Iwanaga, Keisuke Tsuchida, Tatsuaki Kanai, Tatsuya Ohno, Atsushi Shibata & Takashi Nakano
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 6 ページ: 22275
  • DOI: 10.1038/srep22275
• [雑誌論文] Difference in distant failure site between locally advanced squamous cell carcinoma and adenocarcinoma of the uterine cervix after C-ion RT (2015)
  • 著者名/発表者名: Wakatsuki M, Kato S, Ohno T, Kiyohara H, Karasawa K, Tamaki T, Ando K, Irie D, Shiba S, Tsujii H, Nakano T, Kamada T, Shozu M; The Working Group of the Gynecological Tumor
  • 雑誌名: J Radiat Res 巻: 56 ページ: 523-528
  • DOI: 10.1093/jrr/rru117
• [雑誌論文] Carbon-ion beams induce production of an immune mediator protein, high mobility group box 1, at levels comparable with X-ray irradiation (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuya Yoshimoto, Takahiro Oike, Noriyuki Okonogi, Yoshiyuki Suzuki, Ken Ando, Hiro Sato, Shin-ei Noda, Mayu Isono, Kousaku Mimura, Koji Kono and Takashi Nakano
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research 巻: 56 ページ: 509-514
  • DOI: 10.1093/jrr/rrv007
• [雑誌論文] Topics in Chemotherapy, Molecular-targeted Therapy, and Immunotherapy for Newly-diagnosed Glioblastoma Multiforme. (2015)
  • 著者名/発表者名: Okonogi N, Shirai K, Oike T, Murata K, Noda SE, Suzuki Y, Nakano T
  • 雑誌名: Anticancer Res. 巻: 35 ページ: 1229-1235
• [雑誌論文] Radiosensitizing effect of carboplatin and paclitaxel to carbon-ion beam irradiation in the non-small-cell lung cancer cell line H460. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kubo N, Noda SE, Takahashi A, Yoshida Y, Oike T, Murata K, Musha A, Suzuki Y, Ohno T, Takahashi T, Nakano T
  • 雑誌名: J Radiat Res. 巻: 56 ページ: 229-238
  • DOI: 10.1093/jrr/rru085
• [雑誌論文] The EGFR mutation status affects the relative biological effectiveness of carbon-ion beams in non-small cell lung carcinoma cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Napapat Amornwichet, Takahiro Oike, Atsushi Shibata, Chaitanya S. Nirodi, Hideaki Ogiwara, Haruhiko Makino, Yuka Kimura, Yuka Hirota, Mayu Isono, Yukari Yoshida, Tatsuya Ohno, Takashi Kohno & Takashi Nakano
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 ページ: 11305
  • DOI: 10.1038/srep11305
• [雑誌論文] "Polymyositis and fatal interstitial pneumonia following pelvic irradiation that led to unexpectedly severe adverse effects: a case report" (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Oike, Tatsuya Ohno, Katsuyuki Shirai, Takashi Inoue & Takashi Nakano
  • 雑誌名: Clinical Case Reports 巻: 3 ページ: 710-713
  • DOI: 10.1002/ccr3.322
• [雑誌論文] Radio-sensitization effect of an mTOR inhibitor, temsirolimus, on lung adenocarcinoma A549 cells under normoxic and hypoxic conditions (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Ushijima, Yoshiyuki Suzuki, Takahiro Oike, Mayumi Komachi, Yuya Yoshimoto, Ken Ando, Noriyuki Okonogi, Hiro Sato, Shin-ei Noda, Jun-ichi Saito and Takashi Nakano
  • 雑誌名: J Radiat Res 巻: 56 ページ: 663-668
  • DOI: 10.1093/jrr/rrv021
• [雑誌論文] Carbon-ion beams effectively induce growth inhibition and apoptosis in human neural stem cells compared with glioblastoma A172 cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Mayu Isono, Yukari Yoshida, Akihisa Takahashi, Takahiro Oike, Atsushi Shibata, Yoshiki Kubota, Tatsuaki Kanai, Tatsuya Ohno and Takashi Nakano
  • 雑誌名: J Radiat Res 巻: 56 ページ: 856-861
  • DOI: 10.1093/jrr/rrv033
• [雑誌論文] Filling the gap in central shielding: three-dimensional analysis of the EQD2 dose in radiotherapy for cervical cancer with the central shielding technique (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Tamaki, Tatsuya Ohno, Shin-ei Noda, Shingo Kato and Takashi Nakano
  • 雑誌名: J Radiat Res 巻: 56 ページ: 804-810
  • DOI: 10.1093/jrr/rrv029
• [雑誌論文] Development of an automatic evaluation method for patient positioning error. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kubota Y, Tashiro M, Shinohara A, Abe S, Souda S, Okada R, Ishii T, Kanai T, Ohno T, Nakano T
  • 雑誌名: J Appl Clin Med Phys 巻: 16 ページ: No.4
  • DOI: 10.1120/jacmp.v16i4.5400
• [雑誌論文] Clinical Trial of Prophylactic Extended-Field Carbon-Ion Radiotherapy for Locally Advanced Uterine Cervical Cancer (Protocol 0508) (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaru Wakatsuki, Shingo Kato, Hiroki Kiyohara, Tatsuya Ohno, Kumiko Karasawa, Tomoaki Tamaki, Ken Ando, Hirohiko Tsujii, Takashi Nakano, Tadashi Kamada, Makio Shozu, The Working Group of the Gynecological Tumor
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 10 ページ: e0127587
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0127587
• [雑誌論文] Clinical outcomes of helical tomotherapy for super-elderly patients with localized and locally advanced prostate cancer: comparison with patients under 80 years of age (2015)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Okonogi, Hiroyuki Katoh, Hidemasa Kawamura, Tomoaki Tamaki, Takuya Kaminuma, Kazutoshi Murata, Yu Ohkubo, Yosuke Takakusagi, Masahiro Onishi, Tetsuo Sekihara, Atsushi Okazaki and Takashi Nakano
  • 雑誌名: J Radiat Res 巻: 56 ページ: 889-896
  • DOI: 10.1093/jrr/rrv040
• [雑誌論文] Treatment outcomes of patients with FIGO Stage I/II uterine cervical cancer treated with definitive radiotherapy: a multi-institutional retrospective research study (2015)
  • 著者名/発表者名: Ariga T, Toita T, Kato S, Kazumoto T, Kubozono M, Tokumaru S, Eto H, Nishimura T, Niibe Y, Nakata K, Kaneyasu Y, Nonoshita T, Uno T, Ohno T, Iwata H, Harima Y, Wada H, Yoshida K, Gomi H, Numasaki H, Teshima T, Yamada S, Nakano T
  • 雑誌名: J Radiat Res 巻: 56 ページ: 841-848
  • DOI: 10.1093/jrr/rrv036
• [雑誌論文] "Pre-Exposure to Ionizing Radiation Stimulates DNA Double Strand Break End Resection, Promoting the Use of Homologous Recombination Repair" (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakako Izumi Nakajima, Yoshihiko Hagiwara, Takahiro Oike, Ryuichi Okayasu, Takeshi Murakami, Takashi Nakano, Atsushi Shibata
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 10 ページ: e0122582
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0122582
• [雑誌論文] "Dosimetric comparison of carbon ion radiotherapy and stereotactic body radiotherapy with photon beams for the treatment of hepatocellular carcinoma" (2015)
  • 著者名/発表者名: Takanori Abe, Jun-ichi Saitoh, Daijiro Kobayashi, Kei Shibuya, Yoshinori Koyama, Hirohumi Shimada, Katsuyuki Shirai, Tatsuya Ohno and Takashi Nakano
  • 雑誌名: Radiat Oncol 巻: 10 ページ: 187
  • DOI: 10.1186/s13014-015-0491-8
• [雑誌論文] Carbon-ion Radiotherapy for Prostate Cancer: Analysis of Morbidities and Change in Health-related Quality of Life (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa H, Katoh H, Kaminuma T, Kawamura H, Ito K, Matsui H, Hirato J, Shimizu N, Takezawa Y, Tsuji H, Suzuki K, Ohno T, Nakano T
  • 雑誌名: Anticancer Res 巻: 35 ページ: 5559-5566
• [雑誌論文] Prediction of Acute Radiation Mucositis using an Oral Mucosal Dose Surface Model in Carbon Ion Radiotherapy for Head and Neck Tumors (2015)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Musha, Hirofumi Shimada, Katsuyuki Shirai, Jun-ichi Saitoh, Satoshi Yokoo, Kazuaki Chikamatsu, Tatsuya Ohno, Takashi Nakano
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 10 ページ: e0141734
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0141734
• [雑誌論文] Combining carbon ion irradiation and non-homologous end-joining repair inhibitor NU7026 efficiently kills cancer cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Hongyu Ma, Akihisa Takahashi, Yukari Yoshida, Akiko Adachi, Tatsuaki Kanai, Tatsuya Ohno and Takashi Nakano
  • 雑誌名: Radiat Oncol 巻: 10 ページ: 225
  • DOI: 10.1186/s13014-015-0536-z
• [雑誌論文] Targeting of Carbon Ion-Induced G2 Checkpoint Activation in Lung Cancer Cells Using Wee-1 Inhibitor MK-1775 (2015)
  • 著者名/発表者名: Ma H, Takahashi A, Sejimo Y, Adachi A, Kubo N, Isono M, Yoshida Y, Kanai T, Ohno T, Nakano T
  • 雑誌名: Radiat Res 巻: 184 ページ: 660-669
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1667/RR14171.1
• [雑誌論文] Evaluation of an empirical monitor output estimation in carbon ion radiotherapy (2015)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Matsumura, Ken Yusa, Tatsuaki Kanai, Manabu Mizota, Tatsuya Ohno, and Takashi Nakano
  • 雑誌名: Med Phys 巻: 42 ページ: 5188-5194
• [雑誌論文] Evaluation of therapeutic gain for fractionated carbon-ion radiotherapy using the tumor growth delay and crypt survival assays (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshida Y, Ando K, Ando K, Murata K, Yoshimoto Y, Musha A, Kubo N, Kawamura H, Koike S, Uzawa A, Takahashi T, Ohno T, Nakano T
  • 雑誌名: Radiother Oncol 巻: 117 ページ: 351-357
• [雑誌論文] Correction: Clinical Trial of Prophylactic Extended-Field Carbon-Ion Radiotherapy for Locally Advanced Uterine Cervical Cancer (Protocol 0508) (2015)
  • 著者名/発表者名: Wakatsuki M, Kato S, Kiyohara H, Ohno T, Karasawa K, Tamaki T, Ando K, Tsujii H, Nakano T, Kamada T, Shozu M; Working Group of the Gynecological Tumor
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 10 ページ: e0127587
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0127587
• [雑誌論文] Monitoring bone and soft-tissue tumors after carbon-ion radiotherapy using (18)F-FDG positron emission tomography: a retrospective cohort study (2015)
  • 著者名/発表者名: Yanagawa T, Saito K, Kiyohara H, Ohno T, Nakano T, Takagishi K
  • 雑誌名: Radiat Oncol 巻: 10 ページ: 259
  • DOI: 10.1186/s13014-015-0571-9
• [学会発表] 放射線腫瘍学の温故知新と放射線腫瘍医養成そして国際展開へ (2015)
  • 著者名/発表者名: 中野 隆史
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会第28回学術大会
  • 発表場所: 前橋市
  • 年月日: 2015-11-19 – 2015-11-21
  • 招待講演