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2017 年度 実績報告書

病院内加速器中性子捕捉療法確立のための基礎的・臨床的研究

研究課題

研究課題/領域番号 26293320
研究機関筑波大学

研究代表者

松村 明  筑波大学, 医学医療系(副学長), 副学長 (90241819)

研究分担者 熊田 博明  筑波大学, 医学医療系, 准教授 (30354913)
山本 哲哉  横浜市立大学, 医学部, 教授 (30375505)
中井 啓  茨城県立医療大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (50436284)
磯辺 智範  筑波大学, 医学医療系, 教授 (70383643)
鶴淵 隆夫  筑波大学, 医学医療系, 講師 (70778901)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード加速器 / 治療計画システム / モンテカルロ / 線量評価 / 生物学的基礎実験 / 細胞照射実験
研究実績の概要

本研究開発では、中性子ビームを発生する加速器だけでなく種々の周辺装置の開発も実施した。治療計画の立案に必要な治療計画システムとしては、モンテカルロベースのシステム:ツクバプラン(開発コード名)を開発し、システムの検証を実施した。当該施設で実施したファントム実験をツクバプランで再現してシミュレーションし、適切な線量評価を実施できることを確認した。原子炉施設を使った悪性脳腫瘍に対するBNCTでは、BNCTにX線照射を組み合わせた照射を実施していた。当加速器施設でも同集学的療法を実現できるように、ツクバプランをBNCT(中性子)だけでなくX線照射、陽子線照射による線量評価にも対応できるように機能拡張した。また、モーションキャプチャー技術を応用した患者位置合わせ手法の基盤技術を開発し、試作機も当該施設の治療室内に設置した。
加速器開発の遅延のため、生物学的基礎実験、細胞照射実験を施行した。腫瘍細胞内へのホウ素化合物分布を可視的にとらえることに関してPIXE/PIGE systemを用いて細胞実験および動物実験で腫瘍細胞および腫瘍組織におけるホウ素分布の基礎的知見を得た。昨年から継続して加速器線源を開発しているノボシビルスクブドカー核物理研究所において細胞実験の一部を天然ホウ素化合物を用いて行い、照射条件に関して検討を行った。現時点で病院内併設可能型BNCT用加速器中性子源装置の実証機が完成し、皮膚悪性腫瘍の治験を施行中である。今後は、悪性脳腫瘍に対する第Ⅰ相治験の実施に向けて、物理特性測定及び生物照射実験(脳腫瘍由来の細胞を用いた)を行い、BNCT用加速器中性子源による治療効果の検証・分析を行う予定である。

現在までの達成度 (段落)

29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

29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

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Radiobiological response of U251MG, CHO-K1 and V79 cell lines to accelerator-based boron neutron capture therapy.2018

    • 著者名/発表者名
      Sato E, Zaboronok A, Yamamoto T, Nakai K, Taskaev S, Volkova O, Mechetina L, Taranin A, Kanygin V, Isobe T, Mathis BJ, Matsumura A
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 59(2) ページ: 101-107

    • DOI

      10.1093/jrr/rrx071

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Polycomplexes of Hyaluronic Acid and Borates in a Solid State and Solution: Synthesis, Characterization and Perspectives of Application in Boron Neutron Capture Therapy.2018

    • 著者名/発表者名
      Zalenetskii AN, Uspenskii S, Zaboronok A, Cherkaev G, Shchegolihin A, Mathis BJ, Selyanin M, Yamamoto T, Matsumura A
    • 雑誌名

      Polymers

      巻: 10,181 ページ: 1-14

    • DOI

      10.3390/polym10020181

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] BORON-NEUTRON CAPTURE THERAPY IN RUSSIA: PRECLINICAL EVALUATION OF EFFICACY AND PERSPECTIVES OF ITS APPLICATION IN NEURO-ONCOLOGY2017

    • 著者名/発表者名
      Zaboronok AA, Byvaltsev VA, Kanygin VV, Iarullina A.I., Kichigin A.I.2,4,Taranin AV, Volkova OYu, Mechetina LV, Taskaev SYu, Muhamadiyarov RA,Zavyalov EL, Nakai K, Sato E, Yamamoto T, Mathis BJ, Matsumura A
    • 雑誌名

      THE NEW ARMENIAN MEDICAL JOURNAL

      巻: 11,1 ページ: 6-15

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of a multimodal Monte Carlo based treatment planning system, Radiation Protection Dosimetry2017

    • 著者名/発表者名
      Kumada H, Takada K, Sakurai Y, Suzuki M, Takata T, Sakurai H, Matsumura A, Sakae T
    • 雑誌名

      Radiation Protection Dosimetry

      巻: 26 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1093/rpd/ncx218.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] ホウ素中性子捕捉療法に用いる新規ホウ素化合物の開発の現状2017

    • 著者名/発表者名
      中井 啓
    • 雑誌名

      茨城県立医療大学紀要

      巻: 22 ページ: 1-9

  • [雑誌論文] 中性子捕捉療法のための高ホウ素濃度化リポソームの開発2017

    • 著者名/発表者名
      白川 真, 野村 彰一, 小笠原 菜子, 中井 啓, 吉田 文代, 山本 哲哉, 松村 明, 冨田 久夫
    • 雑誌名

      日本薬学会年会要旨集

      巻: 4 ページ: 97

  • [学会発表] Charged particle therapy (proton therapy & boron neutron capture therapy ) in the treatment of neurological and non-neurological disorders.2017

    • 著者名/発表者名
      Matsumura Akira
    • 学会等名
      Advances and Future Expectations. 1st Seminar on scientific cooperation between Brazil and Japan
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of the linac-based neutron source for boron neutron capture therapy in University of Tsukuba2017

    • 著者名/発表者名
      Kumada Hiroaki
    • 学会等名
      CLES/LANSA’17
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a multi-modal Monte-Carlo based treatment planning system2017

    • 著者名/発表者名
      Kumada Hiroaki
    • 学会等名
      NEUDOS
    • 国際学会
  • [学会発表] The development and use of treatment planning software for clinical BNCT2017

    • 著者名/発表者名
      Kumada Hiroaki
    • 学会等名
      Symposium: Current Clinical Status of Boron Neutron Capture Therapy and Paths to the Future
    • 国際学会
  • [学会発表] ホウ素含有レドックスナノ粒子:活性酸素種除去することにより高質なホウ素捕捉療法を目指す2017

    • 著者名/発表者名
      高 振宇, 堀口諭吉, 中井 啓, 松村 明, 鈴木 実, 小野公二, 長崎幸夫
    • 学会等名
      第70回日本酸化ストレス学会学術集会
  • [学会発表] Improvement of encapsulation method of boron compounds for development of DDS formulation at high boron assembly2017

    • 著者名/発表者名
      Shirakawa M, Nakai K, Yoshida F, Nakamura F, Harada M, Yamamto T, Matsumura A, Tomida H
    • 学会等名
      9th young researchers’ BNCT meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Accelerator-based neutron capture therapy: in-vitro efficacy evaluation and in-sample dosimetry using gold nanoparticles2017

    • 著者名/発表者名
      Zaboronok A, Taskaev S, Volkova O, Mechetina L, Sato E, Nakai K, Yamamoto T, Taranin A, Kanygin V, Mathis BJ, Matsumura A
    • 学会等名
      9th young researchers’ BNCT meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Verification of boron compounds concentration measurement using LC/MS for combination2017

    • 著者名/発表者名
      C Bi, Nakai K, Kumada H, Yamaguchi Y, Bamba S, Morimoto T
    • 学会等名
      9th young researchers’ BNCT meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] oron analysis and imaging by using Micro-PIXE/PIGE (Particle Induced X/γ-ray Emission)2017

    • 著者名/発表者名
      Endo K, Yoshida F, Nakai K, Matsumura A, Matsushita A, Yamada N, Koka M, Satoh T
    • 学会等名
      9th young researchers’ BNCT meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Micro-PIXE を用いたホウ素分析手法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      中井 啓, 遠藤 圭汰, 栗田 正, 吉田 文代, 山本 哲哉, 松下 明, 山田 尚人, 江夏 昌志, 佐藤 隆博, 松村 明
    • 学会等名
      第15回日本中性子捕捉療法学会
  • [学会発表] ホウ素高含有 DDS 製剤開発のためのリポソーム調製法の基礎的検討2017

    • 著者名/発表者名
      白川 真, 中井 啓, 吉田 文代, 山本 哲哉, 松村 明, 冨田 久夫
    • 学会等名
      第15回日本中性子捕捉療法学会
  • [産業財産権] ホウ素クラスター修飾PEG脂質誘導体およびこれを用いた分子集合体2017

    • 発明者名
      1. 松村 明、中井 啓、白川 真
    • 権利者名
      1. 松村 明、中井 啓、白川 真
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2889302

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公開日: 2018-12-17  

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