重粒子線治療と光線力学的療法を融合させた新規癌治療法の探索研究

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本年度は,重粒子線照射による光線力学的療法用薬剤(PDT用薬剤)からの活性酸素種発生の確認を行い,得られた知見をもとに,細胞照射の条件設定および実験系を構築した。PDT用薬剤には加齢黄斑変性症に使用されているビスダイン(ベルテポルフィン)を採用し,蛍光プローブは一重項酸素用としてSinglet-Oxygen Sensor Green,活性酸素(主にOHラジカル)用としてHydroxyphenyl Fluorescein及びAminophenyl Fluorescein,ラジカル捕捉剤として,アジ化ナトリウム,ジメチルスルポキシド,マンニトール,一重項酸素の長寿命化用として重水をそれぞれ採用した。PDT用薬剤の濃度は薬剤の標準投与量15mg,循環血漿量基準値48mL/kg,仮想体重60kgとした時の最高血中濃度5.2x10^<-3>mg/mL(ビスダイン:12x10^<-6>M)を用いて照射実験を行った。重粒子線照射は,イオンビームの大気中照射が可能な日本原子力研究開発機構のTIARAのAVFサイクロトロンの垂直ポートに接続した深度制御種子照射装置を利用した。220MeV(18MeV/u)の炭素イオンビームを,磁場によりX-Y2軸独立走査したイオンビームを厚さ30μmのチタン箔を介して大気中に取り出し,水平に置いたサンプルを撹絆させながら上方から照射した。その後,照射サンプルの光励起による蛍光測定を行い,PDT用薬剤の有無によって活性酸素種の発生が促進されていることが確認できた。続いて,これらの知見をもとに,肺がん上皮細胞(A-549)とビスダインを用いて,X線照射(5Gy)を行ったところ,ビスダインを添加していないコントロール群に比べ,細胞の生存率が低下し,放射線照射と光増感剤との併用により,殺細胞効果が向上することが見出せた。