Study on Reduction of Late Effects of Heavy Ion Beam Therapy on Normal Tissues.

减少重离子束治疗对正常组织迟发效应的研究。

• 批准号: 21K07673
• 负责人: 林 和彦
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07673/
• 关键词: 炭素線; 線エネルギー付与; 正常組織障害; 重粒子線; 正常細胞; 細胞生残率; 炭素イオン線治療; 晩期有害事象

放射線抵抗性をもつ難治性癌に対して、重粒子線（炭素線）治療は比較的良好な局所制御を示すが、しかし治療成績はまだ満足できるものではない。治療成績向上の手段として重粒子線治療の線量増加が挙げられるが、癌に近接する正常組織の障害も増加させてしまう可能性が高い。また重粒子線の殺腫瘍効果は線エネルギー付与（LET）と密接に関連するが、LETと正常組織障害の関係についてはまだよくわかっていない。そこで本研究では重粒子線治療によって起こる正常組織の障害の生物学的機序を明らかにし、障害発生の予測モデルを開発することを目的とする。本年度は、皮膚の障害の予測モデルを構築する為にヒト正常皮膚線維芽細胞株を用いて、LETを15, 20, 30, 50, 70 keV/μmと可変させて細胞の応答を検討した。その結果、低いLET領域では皮膚細胞の生物学的効果比（Relative biological effectiveness:RBE）が臨床で用いられているClinicalRBEよりも高い事が分かった。一方で、LETが50以上となるとClinicalRBEよりも皮膚細胞のRBEが低かった。臨床において正常皮膚に照射される炭素線のLETは低い値を示す為、予測と異なる細胞応答が起きる可能性が考えられる。

重离子束（碳离子）治疗对于抗放射和难治性癌症具有较好的局部控制效果，但治疗效果仍不理想。增加重离子放射治疗的剂量是改善治疗效果的一种方法，但这可能会增加对癌症附近正常组织的损害。此外，重离子束的杀肿瘤作用与线性能量转移（LET）密切相关，但LET与正常组织损伤之间的关系仍知之甚少。因此，本研究的目的是阐明重离子放射治疗对正常组织损伤的生物学机制，并建立损伤发生的预测模型。今年，为了构建皮肤疾病的预测模型，我们使用正常人皮肤成纤维细胞系，并通过在 15、20、30、50 和 70 keV/μm 下改变 LET 来检查细胞反应。结果显示，在低LET区域，皮肤细胞的相对生物有效性（RBE）高于临床使用的RBE。另一方面，当LET为50或更高时，皮肤细胞的RBE低于临床RBE。在临床实践中，碳离子照射到正常皮肤的LET值较低，因此可能会出现与预期不同的细胞反应。