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論文

ホウ素中性子捕捉療法の治療効果予測モデルの開発

福永 久典*; 松谷 悠佑

放射線生物研究, 56(2), p.208 - 223, 2021/06

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。

論文

Implications of radiation microdosimetry for accelerator-based boron neutron capture therapy; A Radiobiological perspective

福永 久典*; 松谷 悠佑; 徳植 公一*; 大村 素子*

British Journal of Radiology, 93(1111), p.20200311_1 - 20200311_4, 2020/07

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.02(Radiology, Nuclear Medicine & Medical Imaging)

ホウ素中性子捕獲療法(BNCT)は、癌細胞を選択的に照射し、正常細胞の損傷を抑制できる放射線療法として注目を集めている。BNCTの基本概念が1930年代に開発されて以降、現在までに多数の生物実験ならびに臨床応用への向けた橋渡し研究が実施されてきた。最近、医療機関に設置できるBNCT用の中性子加速器が開発されているため、近い将来に、BNCTは世界中の医療機関で利用可能になると予想されている。このような背景から、本稿では、細胞スケールで不均一なエネルギー付与分布を与えるBNCTにおいて、微視的な線量付与の特性が細胞応答(腫瘍殺傷効果)に与える影響について議論する。また、ホウ素剤を用いたBNCTの技術を陽子線治療へ応用する新たな治療法の開発も検討されている。ここで開設するBNCTおよび関連技術の分野の放射線生物学研究は、臨床腫瘍学の分野で広く相乗効果を生み出すことが期待される。

論文

A Model for estimating dose-rate effects on cell-killing of human melanoma after boron neutron capture therapy

松谷 悠佑; 福永 久典*; 大村 素子*; 伊達 広行*

Cells, 9(5), p.1117_1 - 1117_16, 2020/05

 被引用回数:5 パーセンタイル:67.45(Cell Biology)

ホウ素中性子捕獲療法(BNCT)で、治療対象とするがん細胞へ高い線量を付与させる場合には、生体内の不均一な線量分布、比較的長い照射時間及びその間における細胞内のホウ素濃度の変化の考慮が必要である。照射時間中の放射線感受性の変化は、BNCTにおける腫瘍制御率を下げる可能性があるが、これまでに評価されていなかった。本研究では、BNCT照射中の細胞内のホウ素濃度に依存する線質と線量率の変化を考慮した放射線感受性モデルを開発し、これを活用することにより、黒色腫治療時の線量率効果(照射中の細胞の回復)を解析した。まず、開発したモデルについては、$$^{60}$$Coガンマ線・熱中性子・BNCT照射時の細胞実験の結果を再現することを確認した。また、高線エネルギー付与(高LET)であるBNCT照射中の細胞の修復の影響は、低LETの$$^{60}$$Coガンマ線に比べて、低減されることが示唆された。本研究で開発したモデルは、BNCTにおける放射線感受性の予測に役立つことが期待できる。

論文

Low-dose radiation risk and individual variation in radiation sensitivity in Fukushima

福永 久典*; 横谷 明徳

Journal of Radiation Research, 57(1), p.98 - 100, 2016/01

 被引用回数:7 パーセンタイル:87.92(Biology)

After the Fukushima Nuclear Power Plant accident in 2011 March, radiation doses have been measured for the residents by personal dosimeters and whole-body counters. In the current dose range, the potential radiation-induced risk could be small at the population level, however, should not be ignored. As suggested by NASA's reports on astronauts, the radiation sensitivity substantially varies depending on the individual genetic background. From the viewpoint of precision medicine, we note a possible issue: there might be the residents, including young children, with greater than average sensitivity because of their genetic background. Patients with DNA-damage-response defective disorders and the heterozygous carriers can be associated with the sensitivity as well as with cancer predisposition. We hereby propose that additional medical checkups for cancer, such as ultrasonography, gastrointestinal endoscopy, measurements of tumor markers in blood and urine, and genetic testing, should be combined in a balanced fashion to minimize their potential cancer risk in the future.

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