タイムラプス観察から迫る陽子線照射後の生体反応動態：最適な分割法開発に向けた検討

通过延时观察揭示质子束照射后生物反应的动态：开发最佳分割方法的研究

• 批准号: 20K16830
• 负责人: 中嶌 晃一朗
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Nagoya City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K16830/
• 关键词: 陽子線治療; FLASH照射; タイムラプスイメージング; ショウジョウバエ; 線量分割; 生物学的効果

当初の本研究の目的は陽子線照射後に生体内で起こる細胞応答、生体反応を経時的に観察し、X線照射後のものと比較することで、陽子線治療独自の最適な線量分割法開発につなげることであった。一方で、自施設において通常の放射線治療で用いられる線量率の数百倍から数千倍高い線量率を用いる超高線量率照射法（いわゆるFLASH照射）と呼ばれる照射法を用いた照射実験を行うための環境が整ったことから、昨年度よりショウジョウバエに対するFLASH照射実験を優先的に行うこととした。昨年度に引き続き、野生型系統（Oregon-R）の未交尾の成虫雌に対する全身照射実験を試行回数を増やし、照射による影響を産卵数、第一世代子孫（F1)の蛹化率・羽化率、羽化後の単位時間当たり活動量を計測することで評価した。陽子線FLASH照射は線量率>1000Gy/sec以上を用いて、50Gyの単回全身照射を行った。結果的には試行回数を増やしたが、今回の評価項目において、通常線量率陽子線照射とFLASH照射による統計学的に有意な群間差を確認することが出来なかった。また、三齢幼虫に対する40Gyの全身照射を行い、照射後個体の遺伝子発現レベルの網羅的解析をマイクロアレイを用いて行った。照射後2時間のサンプルを用いて通常線量率陽子線照射とFLASH照射の両群比較を行ったところ、多くの遺伝子発現パターンは似ていたが、いくつかの特定遺伝子において発現量の違いが確認できたため、今後対象遺伝子について追加解析を行っていく。

The objective of this study was to investigate the cellular response and biological response after X-ray irradiation, to compare the response after X-ray irradiation, and to develop the optimal dose division method for X-ray treatment alone. On the one hand, self-administered radiation therapy usually uses hundreds of times or thousands of times the dose rate, and uses ultra-high dose rate irradiation method (FLASH irradiation) and call irradiation method. In the past year, the number of trials conducted by the wild type system (Oregon-R) for unmated females increased, the number of eggs laid, the rate of emergence of the first generation offspring (F1), and the amount of activity measured after emergence were evaluated. Sun ray FLASH irradiation dose rate>1000Gy/sec, 50Gy and total body irradiation dose. The results show that the number of trials increased, the current evaluation items increased, the normal radiation rate increased, the FLASH radiation rate increased, and the statistical difference between groups was confirmed. The analysis of gene expression in individuals after whole-body irradiation of 40Gy to the larvae and larvae was carried out. 2 hours after irradiation, the normal dose rate of radiation and FLASH irradiation is used for group comparison, and the multiple residual elements are detected.

项目成果

ショウジョウバエを用いた陽子線FLASH照射に関する実験モデルの検討

使用黑腹果蝇进行质子束 FLASH 照射实验模型的检查

• 发表时间: 2023
• 作者: 中嶌晃一朗;江上涼;冨田淳;粂和彦;岩田宏満;歳藤利行;大町千尋;梅澤真澄;山田雅史;荻野浩幸
• 通讯作者: 荻野浩幸

Changes in sexual function and serum testosterone levels in patients with prostate cancer after image-guided proton therapy.

图像引导质子治疗后，前列腺癌患者的性功能和血清睾丸激素水平的变化。

• DOI: 10.1093/jrr/rrab002
• 发表时间: 2021-05-12
• 期刊: Journal of radiation research
• 影响因子: 2
• 作者: Hattori Y;Iwata H;Nakajima K;Nomura K;Hayashi K;Toshito T;Hashimoto S;Umemoto Y;Mizoe JE;Ogino H;Shibamoto Y
• 通讯作者: Shibamoto Y

Spot Scanning Proton Therapy for Sinonasal Malignant Tumors.

• DOI: 10.14338/ijpt-d-20-00043.1
• 发表时间: 2021
• 期刊: International journal of particle therapy
• 影响因子: 1.7
• 作者: Nakajima K;Iwata H;Hattori Y;Nomura K;Hashimoto S;Toshito T;Hayashi K;Kuroda Y;Fukano H;Ogino H;Shibamoto Y
• 通讯作者: Shibamoto Y

Ⅲ期肺がんに対する陽子線治療 -臨床から基礎へ-

III 期肺癌的质子束治疗 - 从临床到基础 -

• 发表时间: 2021
• 作者: 中嶌 晃一朗;岩田 宏満;野村 研人;秋田 憲志;荻野 浩幸;芝本 雄太
• 通讯作者: 芝本 雄太

Biological effects of passive scattering and spot scanning proton beams at the distal end of the spread-out Bragg peak in single cells and multicell spheroids

• DOI: 10.1080/09553002.2021.1889704
• 发表时间: 2021-02-15
• 期刊: INTERNATIONAL JOURNAL OF RADIATION BIOLOGY
• 影响因子: 2.6
• 作者: Nomura, Kento;Iwata, Hiromitsu;Shibamoto, Yuta
• 通讯作者: Shibamoto, Yuta