抄録
【目的】 高エネルギー陽子線のplateau部分（P点）とBragg peak近傍（B点）ではLineal energy（y*）値が異なり、生物学的効果も異なる。そこで本研究では、155MeV陽子線の異なる2点でy*値を測定し、それに対応するDNA塩基損傷とDNA二本鎖切断（DDSB）を定量的に明らかにすることで、陽子線治療における物理・生物学的評価システム構築の基礎的研究を行った。
【対象、方法】 155MeVの陽子線の7.2mm（P）と132mm（B）の深度でy*値（keV/micron）を測定した。同じ部位でDNA溶液と培養腫瘍細胞MOLT-4を照射し、塩基損傷はDNAに生じる8-Hydroxydeoxyguanosine (8-OHdG)の生成量を定量化した。DDSBは照射後のDNAを電気泳動しそのパターンの変化を画像処理にて定量化した。また、MOLT-4ではDDSBを示すgamma-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を定量化した。さらに、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。
【結果】 吸収線量を同じにした場合、照射後の8-OHdGの産生は、P点＞B点で、エダラボンの8-OHdG産生抑制効果もP点＞B点であった。陽子線照射後のgamma-H2AXフォーカスの数はP点とB 点では有意な差はなかったが、エダラボン添加後にはP点のほうが少なくなる傾向が認められた、電気泳動ではP点よりもB点の方がDDSBを多く生じる傾向が認められた。
【結論と考察】 陽子線治療の標準化には陽子線のマイクロドシメトリと、それに基づく信頼性の高い生物学的エンドポイントからなる物理・生物学的効果評価システムを確立することが望まれる。今回の結果からy*値の測定と微視的なDNA損傷の結果を融合した物理・生物学的評価システムのか構築が可能であることが示唆された。
