獣医学領域における粒子線治療実験モデルの活用研究

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平成18年度・19年度の科学研究費補助金での実験において、東北大サイクロトロンラジオアイソトープセンター(Cyclotron and Radioisotope Center; CYRIC)のサイクロトロンを 用いた、治療用陽子線照射施設設立のための基礎的研究としてCYEICにおける陽子線の生物学的 影響評価を、物理学的線量分布と生物学的線量分布との関係から明らかにしてきた。これら比較のための基準放射線としてγ線を用い、陽子線のブラッグピーク(Bragg Peak;BP)における生物学的効果比を求め、犬自然発生腫瘍由来株化腫瘍細胞における陽子線BPの有効性すなわち高い殺腫瘍効果の達成を確認できた。そして更に医療への応用も可能なレベルの一様照射野の形成が達成され、線量率の均一な拡大ブラッグピーク(Spread Out of Bragg Peak; SOBP)での細胞照射が可能となった。陽子線のSOBPの各ポイントにおいて、犬株化腫瘍細胞をシート状に培養したものへ照射を行い、照射を行わない状態(Ogy)をそれぞれ対照とし、各種線量の照射における生存率を求めることで、SOBP各深度ごとの生物効果の違いを明らかにすることができた。以上の結果により、ある体積を持った腫瘍組織をSOBP内へ設置することが可能となれば、目的とする線量を対象組織へ照射し、その効果を判定することができる段階まで到達できていることが確認でき、実際の臨床使用の前段階として使用可能の状態であること示すことができた。