Efficacy of combination of high-LET radiation and anti-VEGF antibody for glioma stem cell control

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18H02770
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: Nara Medical University
• Principal Investigator: Hasegawa Masatoshi 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (50251111)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小此木 範之 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 重粒子線治療研究部, 医長(定常) (00750572) ; 大野 達也 群馬大学, 大学院医学系研究科, 教授 (10344061) ; 若月 優 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, QST病院 治療診断部, 部長 (40399449) ; 三浦 幸子 奈良県立医科大学, 医学部, 講師 (60597095) ; 森 英一朗 奈良県立医科大学, 医学部, 准教授 (70803659)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: high-LET / anti-VEGF antibody / glioma stem cell / carbon ion / proton / RBE

Outline of Final Research Achievements

To evaluate the efficacy of the combination of high-LET carbon ion beams and anti-VEGF antibody for high grade gliomas, an ependymoblastoma with wild-type p53 was transplanted to nude mice subcutaneously. Tumors were treated with 1) 2Gy carbon ion. 2) 2Gy X-ray, 3) anti-VEGF antibody (bevacizumab 20mg/kg or 40mg/kg), 4) combination of 2Gy carbon ion beams and bevacizumab, or 5) combination of 2Gy X-ray and bevacizumab. Tumor growth delay and gene expression was evaluated 6 or 48 hours after the treatment.
A giloma cell line (U-251) was utilized to evaluate the RBE of proton beams and effect of ultra-high dose rate proton beam irradiation.

Free Research Field

放射線腫瘍学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

膠芽腫等の悪性神経膠腫は、手術後に、放射線治療（X線）とアルキル化剤（テモゾロミド）を併用するが、予後は不良である。近年、分子標的治療薬の抗VEGF抗体（ベバシズマブ）の併用もしばしば行われているが、その有効性、使用意義等の議論が多い。本研究は悪性神経膠腫に対する低LETのX線、低LETの粒子施である陽子線、高LETの粒子線である炭素イオン線の比較、さらに抗VEGF抗体とX線、重粒子線との併用を検討した研究で、分子標的治療と高LETの粒子線治療を併用する意義についても検討を行ったことが、今後の基礎的、臨床的研究の発展に貢献する可能性がある。