放射線がん治療効果は超音波一酸化窒素産生によって増高させられるか？

超声波产生一氧化氮可以增强放射癌症治疗效果吗？

• 批准号: 23650275
• 负责人: 古幡 博
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: Jikei University School of Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23650275/
• 关键词: 超音波NO産生; 放射線感受性NO; 放射線超音波融合治療; 固形がん治療

新たな放射線がん治療法として、低酸素濃度領域下でも一酸化窒素（NO)をX線感受性物質として活用すれば、癌細胞の殺細胞効果のある事がin vitro実験で報告されている。しかしNOを生成する化合物は毒性が強く、in vivo実験に於いてはX線感受性NO治療の成功例は報告されていない。新たにNO産生法として、けい皮的調音波照射による低侵襲的技術を我々は所有している。この超音波によるNO産生技術と放射線治療技術の異なる物理エネルギー照射による新たなX-USFusion法の有効性を胆癌ラットin vivo実験で実証することを目的としている。　本年度はX線照射装置を改良し、X線照射領域内に動物を置くと共に、その腫瘍部に超音波をけい皮的照射し得る実験系を設計製造した。特に超音波振動子が形成する音場分布の3次元的状況を正確に測定し、腫瘍内中心部に必要な超音波強度、即ちNOを充分発生し得る超音波強度となる様、音響化学的な基礎検討を行った。　超音波によるNO産生量を定量測定する為に、NO電極法を用い、超音波周波数500KHz、その強度0.5～2W/cm2の可変範囲で既報のNO濃度が充分得られる事を、正常組織及び固形がん腫瘍（9LGLOMA）内部で確認した。　その状態で放射線曝露を併用し、X-US FUSION法の腫瘍縮退効果を10日間の治療介入で比較検討し得る予備的実験を試みた。その結果からX線照射量、超音波強度、及びそれらの曝露時間等について幅広い検討を早期がんから末期がんについて行い得ることを確認し得た。　これら初年度における実験的成果の上に有効性とその治療効果に関するメカニズム追求を展開し得る見通しを得た。低侵襲的超音波照射によって生ずるNOをX線感受性物質として活用する新たな放射線がん治療の道を開く為の、挑戦的道程の基盤を形成することに成功した。

New radiation therapy, low acid concentration of nitric oxide (NO), X-ray sensitive substances and the use of cancer cells and cytocidal effects are reported in vitro. NO-producing compounds are highly toxic in vivo and successful in X-ray sensitive NO therapy is reported. The new NO generation method is based on low-invasive technology. The new X-US Fusion method is effective in vivo detection of NO in ultrasound and radiation therapy. This year, the X-ray irradiation equipment was improved, and the X-ray irradiation system was designed and manufactured for animals and tumors. To accurately measure the three-dimensional state of the sound field distribution due to the formation of ultrasonic vibrators, the ultrasonic intensity necessary for the internal center of the tumor, i.e., the ultrasonic intensity required for the full generation of NO, and the basic analysis of sonochemistry are carried out. The NO production quantity of ultrasonic wave was quantitatively measured. The NO electrode method was used. The frequency of ultrasonic wave was 500KHz. The intensity of ultrasonic wave was 0.5~2W/cm2. The reported NO concentration was fully obtained. The normal tissue and solid tissue were confirmed inside the tumor (9LGLOMA). The radiation exposure was combined with the X-US FUSION method and the tumor regression effect was compared with that of the 10-day treatment intervention. The results include X-ray exposure, ultrasonic intensity, and exposure time. The results of the initial phase of the project are relevant to the development of the project. Low invasive ultrasound irradiation produces NO and X-ray sensitive substances, and new radiation is successfully used to open and open therapeutic channels.