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ホウ素中性子捕捉療法の治療効果予測モデルの開発

Model development for estimating effects of boron neutron capture therapy

福永 久典*; 松谷 悠佑 

Fukunaga, Hisanori*; Matsuya, Yusuke

ホウ素中性子捕捉療法(Boron Neutron Capture Therapy, BNCT)は、「腫瘍細胞選択的にホウ素薬剤を集積させ、$$^{10}$$Bと熱中性子の核反応から生成される短飛程の$$alpha$$線やLiイオンを利用して、腫瘍細胞に効率的に線量を集中させる」という放射線治療である。最近開発された加速器型中性子線源の登場により、近い将来、BNCTは多くの医療施設で利用可能になることが期待されている。BNCTでは、静脈注射によってホウ素薬剤を腫瘍部に取り込ませた後、比較的長い時間をかけて中性子線照射を行うため、照射中の腫瘍部ホウ素濃度分布が時空間的に不均一に変化することが判っている。したがって、その物理学的な特性と薬理学・生物学的な特性の両方がBNCT治療効果に影響していると予想されるが、このような特性を十分に考慮した予測モデルは現在も開発途上にある。本稿で解説するBNCT治療効果予測モデルの開発に関する歴史的経緯と将来展望は、放射線物理学,薬理学,生物学,医学分野の間をつなぐ学際的な研究アプローチによるシナジー効果を生み、新しいBNCTの時代を切り拓くことが期待される。

Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) is one of the radiation therapies, enabling selectively eradicating tumors by short-range a-particles and Li ions generated through the nuclear reaction between thermal neutron and $$^{10}$$B within tumor cells. With the development of the accelerator-based neutron source in the recent decades, it is expected that BNCT will be available in many medical facilities worldwide in the future. BNCT irradiation needs a relatively long dose-delivery time after taking up boron drug into tumor cells by intravenous injection. During the period, it is suspected that the boron drug is heterogeneously taken up into cells and its concentration changes continuously, leading to the modification of curative effects from the pharmacological and biological viewpoints. However, the model development for precisely predicting curative effects after BNCT irradiation is still ongoing. Here, we introduce the forefront of model development for estimating the curative effects during BNCT irradiation with high accuracy. This review can create the synergetic effects through an interdisciplinary research approach that can connect the fields of physics, pharmacology, biology and medicine, and would pave the way for new era of BNCT.

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