増永慎一郎 原子炉実験所教授、佐藤達彦 日本原子力研究開発機構研究主幹、熊田博明 筑波大学准教授、浜田信行 電力中央研究所主任研究員らの研究グループは、ホウ素中性子捕捉療法（BNCT）の薬剤によるがん細胞殺傷効果の違いを理論的に予測する新たな数理モデルを開発しました。
本研究成果は、2018年1月17日に英国の科学誌「Scientific Reports」に掲載されました。
研究者からのコメント
开発した数理モデルを応用すれば、新しいホウ素薬剤の治疗効果の予测や、患者个人の症状に合わせたより最适な放射线治疗计画の提案が可能となります。また、α线源内用疗法など、他の放射线治疗法への応用も期待されています。
本研究成果のポイント
- ホウ素薬剤によるがん细胞杀伤効果の违いをマウス実験で定量的に评価
- 効果の违いが薬剤浓度の细胞内及び细胞间不均一性に起因することを解明
- 薬剤浓度の不均一性からがん细胞杀伤効果を予测する数理モデルを开発
- 开発した数理モデルは、叠狈颁罢のみならず放射线治疗全般の最适化に有望
概要
叠狈颁罢は、あらかじめホウ素薬剤を投与したがん患者に中性子ビームを照射し、ホウ素と中性子の核反応で生じるα粒子や尝颈イオンを用いてがん细胞を杀伤する治疗方法です。同じ放射线量でも投与する薬剤の种类や浓度によってがん细胞杀伤能力（治疗効果）が异なりますが、その详细な依存性やメカニズムはまだ解明されていませんでした。
そこで本研究グループは、2种类のホウ素薬剤を様々な浓度で投与した担がんマウスに中性子を照射し、その治疗効果を定量的に调べました。また、原子力机构が中心となって开発した放射线挙动解析コードを用いた细胞レベルの放射线量解析により、动物実験で示唆された薬剤による治疗効果の违いが、薬剤が细胞内及び细胞间で不均一に分布する効果に起因することを明らかにしました。この解析结果に基づき、薬剤浓度の不均一性を指标として治疗効果を予测する新たな数理モデルを开発し、动物実験结果を精度よく再现することに成功しました。
図：叠狈颁罢の治疗原理
详しい研究内容について
书誌情报
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Tatsuhiko Sato, Shin-ichiro Masunaga, Hiroaki Kumada & Nobuyuki Hamada (2018). Microdosimetric Modeling of Biological Effectiveness for Boron Neutron Capture Therapy Considering Intra- and Intercellular Heterogeneity in 10B Distribution. Scientific Reports, 8, 988.
