Rational evaluation of the therapeutic effect and dosimetry of auger electrons for radionuclide therapy in a cell culture model

培養細胞モデルを用いた放射性同位元素治療の治療効果とオージェ電子線量の関連性評価

篠原 彩花*; 花岡 宏史*; 坂下 哲哉*; 佐藤 達彦   ; 山口 藍子*; 石岡 典子*; 対馬 義人*

Shinohara, Ayaka*; Hanaoka, Hirofumi*; Sakashita, Tetsuya*; Sato, Tatsuhiko; Yamaguchi, Aiko*; Ishioka, Noriko*; Tsushima, Yoshito*

オージェ放出核種を用いた放射線治療は、高い治療効果と低い正常組織反応を期待できる。本研究では、オージェ放出核種Iと線放出核種Iを2次元と3次元の培養細胞に取り込ませて、その細胞致死率を測定した。また、粒子・重イオン輸送計算コードPHITSを用いて、各条件に対する細胞の吸収線量分布を精度よく計算し、細胞生存率と吸収線量の関係について評価した。その結果、I治療はI治療と比較して、2次元培養細胞の場合はほぼ同程度の効果が得られるが、3次元培養細胞の場合は治療効果が低いことが分かった。これは、クロスファイア効果と呼ばれる一本の線が複数の細胞をヒットする効果と、薬剤が培養細胞内に均一に分布しない効果に起因すると考えられる。

Radionuclide therapy with low-energy auger electron emitters could potentially provide high anti-tumor efficacy while keeping normal organs toxicity low. In this study, we evaluated the usefulness of auger electron emitter I and compared it with beta-emitter I for tumor treatment in 2D and 3D cell culture models. The computer simulation model for 2D and 3D cell culture were constructed, and the absorbed radiation dose of I or I in each model were calculated by using a Monte Carlo simulation code (PHITS). The therapeutic effect of I was comparable to that of I in 2D model, but the efficacy was inferior to that of I-MIBG in 3D model, since crossfire effect is negligible and the homogeneous distribution of radionuclide was insufficient.