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細胞内・細胞間の薬剤不均一性を考慮したBNCT治療効果推定モデルの開発

Modeling of biological effectiveness for boron neutron capture therapy considering intra- and intercellular heterogeneity in drug distribution

佐藤 達彦   ; 増永 慎一郎*; 熊田 博明*; 浜田 信行*

Sato, Tatsuhiko; Masunaga, Shinichiro*; Kumada, Hiroaki*; Hamada, Nobuyuki*

ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)の治療効果は、同じ吸収線量でも薬剤の種類や濃度によって異なることが知られている。本研究では、これまで重粒子線治療用に開発してきた治療効果推定モデルStochastic Microdosimetric Kinetic (SMK)モデルをBNCTにも適用できるように改良し、細胞内や細胞間での薬剤濃度の不均一性を考慮して治療効果を推定する新たな計算モデルを開発した。また、開発したモデルを担がんマウス実験結果を用いて検証し、従来利用されてきた2つのホウ素薬剤による治療効果の違いが薬剤濃度の不均一性により的確に表現可能であることを明らかにした。モデルは、将来のBNCT治療計画の高度化のみならず、創薬研究においても重要な役割を果たすことが期待できる。

We here propose a new model for estimating the biological effectiveness for boron neutron capture therapy (BNCT) considering intra- and intercellular heterogeneity in drug distribution. The new model was developed from our previously established stochastic microdosimetric kinetic model that determines the surviving fraction of cells irradiated with any radiations, their synergetic effect being taken into account. The model can predict the biological effectiveness of newly developed $$^{10}$$B compounds based on their intra- and intercellular distributions, and thus, it can play important roles not only in treatment planning but also in drug discovery research for future BNCT.

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