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モンテカルロ飛跡計算に基づくBNCTによるDNA損傷の評価

The Evaluation DNA radiation damage in BNCT by track structured Monte Carlo simulation code

冠城 雅晃* ; 渡辺 立子; 佐藤 達彦  ; 横谷 明徳; Pinak, M.; 勝村 庸介*; 上坂 充*

Kaburagi, Masaaki*; Watanabe, Ritsuko; Sato, Tatsuhiko; Yokoya, Akinari; Pinak, M.; Katsumura, Yosuke*; Uesaka, Mitsuru*

ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)は、普及が進められている放射線治療法の一つである。BNCTでは、腫瘍にホウ素化合物が、照射した熱中性子と中性子捕捉反応を起こすことで2次粒子として低エネルギーの$$alpha$$粒子とリチウム粒子が生成する。これらの粒子が患部に効率的にエネルギーを付与できることから、X線治療で治療が困難な腫瘍に対しても効果が期待される。しかし、まだ臨床,研究ともに事例が少なく、生物効果の基礎的知見は十分とは言えない。そこで、われわれは、BNCTのマイクロドジメトリに着目し、生物効果をDNA損傷レベルで評価することを目的とした研究を行っている。方法は、モンテカルロ飛跡コードによる微視的線量分布に基づいて、DNA損傷の量や空間分布を評価するものである。発表では、粒子線による微小領域での線量分布,間接作用を担うOHラジカルの収率,DNAの水溶液におけるDNA鎖切断について実験データと比較検討した結果について示す。本研究は、実験等が厳しいBNCTの現状の中でシミュレーションにより有力な基礎データを提供できるものと考える。最終的には実際の治療現場に即したさまざまな条件下でのDNA損傷もシミュレーションを行っていく予定である。

In Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) borate-ions selectively accumulated in tumor an following neutron capture reactions emit secondary particles, low-energy alpha particle and lithium ion. These particles deposit their energies in tumor effectively. However, there is not enough experimental data to evaluate BNCT biological effectiveness from clinical and research experiments. In our presentation, we introduce results on the research focused on evaluation of the biological effectiveness of the production of DNA strand breaks during BNCT. DNA strand breaks is evaluated based on the microdosimetric data by using Monte Carlo track simulation code. This presentation shows the results of energy deposition, OH radical yields, and DNA strand break yields in aqueous solution. The simulation results are compared with experimental data. Finally we also plan to conduct DNA strand break simulations under conditions as those in actual treatments.

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