抄録
【目的】 高エネルギー陽子線は、水または体内に入射した直後のplateau部分（P点）とBragg peak近傍（B点）でlineal energy（LE）が異なり、DNA損傷のメカニズムも異なると推察される。そこで本研究では陽子線でLEが異なる2点でのDNA塩基損傷の違いを明らかにし、ラジカルの生成を制御することでP点の間接効果を抑制するとともにB点で直接効果の割合を高めることが可能かどうかを検討した。
【対象、方法】 DNA溶液を対象として、X-線と陽子線（P点、B点）を照射し、その結果生じる8-Hydroxydeoxyguanosine (8-OHdG)を定量化し、DNA塩基損傷の違いを検討した。また、ラジカル消去剤3-methyl-1-phenyl-2-pyrazolin-5-one （エダラボン）を添加した状態で同様の検討を行った。さらに、培養腫瘍細胞MOLT-4を対象とし、X-線と陽子線照射を行い、DNA二本鎖切断部位に生じるγ-H2AXフォーカスを免疫蛍光染色法により可視化し、画像解析にてその数と面積を定量化した。
【結果】 同線量の照射では、陽子線よりもX-線照射の方が8-OHdGを多く産生した。また、陽子線P点での照射の方がB点での照射よりも8-OHdGを多く生成した。エダラボンの8-OHdG産生抑制効果は、X-線照射後で最も高く、さらに陽子線P点、B点の順番となった。陽子線P点とB点では、照射後のγ-H2AXフォーカスの数に有意な差は認められなかったが、エダラボン添加後はB点の方が多く認められた。
【結論と考察】 陽子線のplateau部分でのDNA損傷では間接作用が主体であるが、Bragg peak近傍では間接作用が減少し、相対的に直接作用が増加することが示された。その結果、陽子線治療において、ラジカル消去剤を用いて塩基損傷(間接作用)を抑制することで、ビームが通過する正常組織でのDNA損傷を減少させ、ターゲットに対しては直接効果の割合を高めた治療が可能になることが示唆された。
