ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)におけるホウ素線量の細胞周期依存性

Cell-cycle dependence of boron dose in boron neutron capture therapy (BNCT)

福永 久典*; 松谷 悠佑  ; 谷内 淑恵*; 伊達 広行*

Fukunaga, Hisanori*; Matsuya, Yusuke; Yachi, Yoshie*; Date, Hiroyuki*

ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)は、熱中性子とホウ素の核反応から生じる線やLiイオンにより腫瘍細胞に線量を集中させる放射線療法であるが、加速器型中性子線源の開発と保健収載により、今後に多くの医療機関への普及が期待されている。この加速器型BNCTでは、静脈注射によりホウ素製剤であるBPAを投与して腫瘍細胞に取り込ませるため、BPAの取り込みが細胞レベルで空間的に不均一に変化すると予想される。しかしながら、細胞間のBPA濃度のばらつきが治療効果へ与える影響は依然として不明な状況にある。本研究では、腫瘍細胞内への不均一な取り込み分布(細胞周期依存性)を固体飛跡検出器であるCR-39を用いて測定した。その結果、BPA投与細胞群における単位面積当たり反応数は、S/G/M期の細胞においてG/S期の細胞と比較して約20%増加していた。本成果より、腫瘍細胞内のBPA濃度およびホウ素線量には細胞周期依存性が認められ、細胞間でのBPA濃度のばらつきがBNCT細胞殺傷効果に影響を及ぼす可能性が示唆された。

Boron neutron capture therapy (BNCT) is a radiotherapy which enables eradicating tumor by the dose concentration on tumor cells by rays and Li ions generated from the nuclear reaction between thermal neutrons and boron. With the development of accelerator-based neutron sources and the Japanese insurance listing, it is expected that accelerator-based BNCT will be installed in many medical institutions in the future. In the accelerator-based BNCT, boron-containing compounds, i.e., BPA, are administered by intravenous injection and are taken up into tumor cells, so it is expected that cellular BPA concentration becomes spatially heterogeneous. However, the effects of such heterogenous BPA concentration on the therapeutic effects remains unclear. In this study, we measured the heterogenous distribution of BPA in tumor cells (cell cycle dependence) using CR-39 detector. As a result, the number of reactions per unit area in the BPA-administered cells was increased by about 20% in S/G/M phase cells compared to that in G/S phase. This outcome revealed the cell-cycle dependence on the intercellular BPA concentration and the boron dose, suggesting that such heterogeneity might affect the curative effects for BNCT.