Basic research for clinical application of 5-aminolevulinic acid radiodynamic therapy

これまでに、プロトポルフィリンIX（PpIX）がX線との物理化学応答により活性酸素を生成することを見出し、光の替わりにX線を用いる「放射線力学療法」の研究開発を進めてきた。5-アミノレブリン酸(5-ALA)を経口投与すると腫瘍細胞に選択的にPpIXが蓄積することは既に知られており、5-ALAは光線力学診断剤として臨床で用いられている。この為、5-ALAを放射線増感剤として用いる「放射線力学療法」の実現の可能性は高く、かつ既存の放射線療法と比べ、同線量での治癒率の向上、また低線量治療の可能性から臨床応用が期待される。各種担癌モデルマウスを用いたin vivo評価により、5-ALAの事前投与がX線単独処理よりも効率良く遺伝子を損傷し、高い腫瘍増殖抑制効果を示すことを検証してきたが、さらに、臨床応用を進めるには、非臨床的に有効性を示すだけでは不十分である。そこで2021年度は、生体内作用メカニズム解析（in vivo）検討、及びRDT効果に対するの放射線のビームエネルギーによる影響に関する検証を進めた。ヒト神経膠芽腫であるU251MG, U87MG担癌マウスによる実験では、X線に5-ALAを併用により、ミトコンドリアの細胞内分布の変化とダメージの増強が観察された。また、リニアックのみで無く術中放射線治療装置(IORT)等、様々な治療装置を用いた放射線治療効果を検証するためにビームエネルギーによる影響に関する検証を進めた。ビームエネルギーおよび線量率により生成される活性酸素種の変化が示唆されており、さらに詳細な実験データの取得が望まれる。

これまでに、プロトポルフィリンIX（PpIX）がX線との物理化学応答により活性酸素を生成することを見出し、光の替わりにX線を用いる「放射線力学療法」の研究開発を進めてきた。5-アミノレブリン酸(5-ALA)を経口投与すると腫瘍細胞に選択的にPpIXが蓄積することは既に知られており、5-ALAは光線力学診断剤として臨床で用いられている。この為、5-ALAを放射線増感剤として用いる「放射線力学療法」の実現の可能性は高く、かつ既存の放射線療法と比べ、同線量での治癒率の向上、また低線量治療の可能性から臨床応用が期待される。各種担癌モデルマウスを用いたin vivo評価により、5-ALAの事前投与がX線単独処理よりも効率良く遺伝子を損傷し、高い腫瘍増殖抑制効果を示すことを検証してきたが、さらに、臨床応用を進めるには、非臨床的に有効性を示すだけでは不十分である。そこで2021年度は、生体内作用メカニズム解析（in vivo）検討、及びRDT効果に対するの放射線のビームエネルギーによる影響に関する検証を進めた。ヒト神経膠芽腫であるU251MG, U87MG担癌マウスによる実験では、X線に5-ALAを併用により、ミトコンドリアの細胞内分布の変化とダメージの増強が観察された。また、リニアックのみで無く術中放射線治療装置(IORT)等、様々な治療装置を用いた放射線治療効果を検証するためにビームエネルギーによる影響に関する検証を進めた。ビームエネルギーおよび線量率により生成される活性酸素種の変化が示唆されており、さらに詳細な実験データの取得が望まれる。