ヒト腫瘍内酸素濃度を測定する非侵襲的測定手法の開発

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今年度の研究実績の概要を以下にまとめた。一般に固形腫瘍では血管の分布が乏しくなる。このため、腫瘍内は低酸素の状態となり、腫瘍の放射線治療を試みるときは重要な問題となる。腫瘍の治療を行う前に組織内の酸素濃度を測定して適切な腫瘍の治療法を判定することは臨床の場において非常に重要な問題ではあるが、現在、非侵襲、侵襲を問わず腫瘍内の酸素濃度を直接測定手法は確立していない。広く臨床応用が可能で実用的な腫瘍内酸素濃度測定法を開発し、ガン細胞の酸素濃度に応じた放射線治療が出来ることをめざし、本研究では腫瘍内の酸素濃度を非侵襲的に測定するESRオキシメトリー法の確立を目指し、その応用開発研究を行っている。今年度は以下の2点について検討を行った。1.酸素濃度感受性プローベの製作昨年度から、酸素濃度によってそのESRスペクトル特性が敏感に変化する酸素測定用プローベの製作を行っている。グルコースを炭化させた炭と、有機化合物のリチウムフタロシアニンの製作を行った。両化合物共に、酸素濃度により、そのESRスペクトルの線幅は敏感に変化し、酸素分圧が20mmHg程度の酸素濃度域での酸素濃度定量化は可能であることがわかった。2.実験動物を用いたin vivo酸素濃度測定実験ラットの後肢に上記の酸素プローベを埋め込み、in vivo ESR装置を用いてESRスペクトルを測定し、その線幅より酸素濃度を測定した。後肢の血流をコントロールし、組織内の酸素濃度を変化させると、これに伴いESRスペクトルの線幅は変化し、組織内酸素に応じたスペクトルの変化が観測できていることを確認することができた。以上の結果から、本研究課題であるESRオキシメトリー法は腫瘍内の酸素濃度測定に利用することが可能であることを強く示している。