原子力学会・春の年会仮想参加-発表内容の説明等その1

 2020年原子力学会・春の年会は中止になった。

 春の年会は新型コロナウイルスの影響で大規模な集会は控えるように、との国の要請を忖度した結果である。
 しかし、事前に参加登録して、参加費1万円をすでに払い込んでいた。
 当然この参加費の払い戻しがあるだろうと思っていたが、予稿集は公開(会員に限定、パスワードをメール配信)するから、この予稿集代というような形で払い戻しはしない、とのことだった。
 予稿集は有効なので、この予稿集に提出した内容は公的に発表したものと同等の扱いになる、とのことであった。

 この1万円が丸損なのは悔しいので、春の年会に参加したと仮想して、予稿集から学会で興味があった内容についての内容等の説明をしてみる。

 期間は2020年の3/16(月)~3/18(水)の3日間に福島大学で開催される予定であった。
 今回は福島事故関連がデブリとか原発内のものが多く、環境に関連したものが少なかったように思う。
今回もプログラムや予稿集を見て、仮想聴講計画を立てた。

 聴講スケジュールは以下の通りとした。

 3/16(月) AM1  AM2    PM1    PM2     PM3      
    F医学応用       G福島農業 F医学応用    F環境放射能  
    N放射線の医学利用         J社会調査    Jコミュニケーション
 3/17(火)
    F環境放射能      K学会倫理 N光子計測   E福島県教育
 3/18(水)
    N医療応用       I福島復興  F放射能測定  -
    F放射能測定 J核セキュリティ

 AM1は9:30-10:45くらいにある発表、AM2は10:45-12:00くらいにある発表、PM1は13:00-14:30にある特別セッション、PM2は14:45-16:00くらいにある発表、PM3は16:00-17:30 くらいにある発表時間帯である。

 各テーマについて整理してみる。

 第一には、福島事故関連の情報収集である。
 第二には、私が研究している核変換技術の情報収集と共同研究グループとの連携の検討である。
 第三には、教育、といっても私の研究の後継者探しという面が強い。
 第四に興味があるものの聴講、今回の場合は放射線治療である。
 その他として、トピックス的なものもミーハー的に仮想聴講した。

  以下に仮想聴講順にメモ程度に書き留めていく。

 長々と見たくない人は各ブログ毎に末尾にまとめを書いておくので、それだけみればいいかもしれない。
 ただ今は新型コロナウイルスの影響でシンポジウム関係がほぼ中止である。
 このブログもあまり詰め込まずにシリーズ的に順番に書いていく。
 思いつくままに書いていくので、いつこのシリーズが終わるかは不明である。

 第1日目の最初は「医学・生物学応用」がテーマのF会場に仮想聴講した。

 1F01から1F05では放射線治療の医学的な側面からの研究発表である。

 1F01は東大のPohl氏の英語での発表であった。
 (正確には発表する予定であった、と書くべきだが、面倒なので、仮想的に発表したという意味で、以後は全部発表したと書く。)
 「3D internal points position prediction using a recurrent neural network for tumor tracking during lung cancer radiotherapy(肺がんの放射線治療でのニューラルネットワークを使ったがん患部の追跡の3次元位置予測)」というタイトルである。
 以前にも聞いたことがあるものである。

R2-4-5R1 がんの放射線治療概要.jpg
         図1 がんの放射線治療の概要(東大病院HPより抜粋)

R2-4-4R1 肺がんの定位放射線照射.jpg
         図2 肺がんの放射線治療例(広島大学病院の資料より)

 肺がんを放射線治療する場合に、肺は呼吸する時にがん患部は動く。
 その結果、放射線ががん患部以外の正常細胞を損傷する割合が高かった。
 それについてニューラルネットワークを使って肺の呼吸の動きを予測して、その動きに合わせて放射線を照射することで、正常細胞の放射線損傷を少なくすることを目指しているようである。
 少し専門性が高く内容はよくわからないが、この技術を使った時の位置の誤差が1.85㎜、使わなかった時に3.19㎜と誤差が半分くらいに減少したらしい。

 1F02は「RI標識および蛍光標識グルコース類プローブの癌細胞取込みの比較に関する研究」というタイトルで、東大の小林女史が発表した。
 この論文もタイトル、内容を見てもよくわからなかった。
 そこで、F-18とFDGというキーワードを使って調べてみた。
 するとPET(陽電子<ポジトロン>を使ったがん診断装置)での研究であることがわかった。
 がん細胞においては、栄養のブドウ糖を通常細胞より多く取り込む。
 だから、F-18というフッ素のRI同位体をくっつけたブドウ糖類似物質のFDGをがん細胞や正常細胞等に吸収させてみた。
 前立腺がん細胞と前立腺正常細胞ではがん細胞が多く取り込むことがわかった、とのことである。

 1F03では「α線治療のためのHeイオンマイクロビームDNA照射分析の基礎研究」というタイトルで、東大の酒井氏が発表した。
 放射線治療の中でも、アルファ線はがん患部の放射線照射で大きな効果を上げることはわかっているが、細胞内でどのような変化が起こっているかは不明な部分が多い。
 そこで、アルファ線でDNA細胞を照射して、その細胞の損傷や修復状況を可視化する実験のようである。
 この実験結果は会場で説明、ということで、結果は結局わからないままである。

 1F04は「細胞への放射線照射による遺伝子発現変動解析」ということで、東大の竹本氏が発表した。
 人の網膜の細胞にX線と炭素イオン線を照射して、その中での遺伝子RNAがどのように変化するか、という実験のようである。
 1F03ではアルファ線、この1F04はX線と炭素イオン線という異なる放射線を用いた実験らしい。
 異なるRNA遺伝子変化が起きたが、24時間後には同じような状況に収束するようである。

 1F05では「マウスにおけるがん発生と生存曲線の数理モデル」というタイトルで、阪大の衣川氏が発表した。
 マウスを使って、低線量のガンマ線の連続照射を行って、がんの罹患率や生存曲線等を調べる実験らしい。
 発表者らが開発した寿命モデルとよく一致したらしい。
 これから先に低線量での発がん抑制に向かうのか、その辺がはっきりわからない。

 この時に同時並行で、N会場では「放射線の医学利用」のテーマで発表が行われていた。
 先ほどのF会場は「医学・生物学応用」で放射線治療の医学的側面であったのだが、このN会場では放射線治療の放射線側に焦点を当てたものである。

 1N01では「電子線形加速器を利用したAc-225 製造量の実験的検討(1)天然バリウムを用いた予備試験」というタイトルで、日立の田所氏が発表した。
 がんの放射線治療には、外部から放射線を当てる外部照射療法と内部に薬剤の中に放射性核種のRIをくっつけて、患部には運び、そこでがんを内部から照射する内部照射療法の2つが主に放射線治療と呼ばれている。
 私が受けた放射線治療は外部からX線照射する外部照射療法であった。
 ここでは内部照射療法(呼び方は内用療法という)に関する研究発表である。

 Ac-225はアクチニウム225のことであり、周期律表でウランと同じ系列に属している元素である。
 天然には安定していなくて、トリウムの崩壊の途中に出てくる。
 Ac-225は半減期10日で、アルファ線5.9Mevを放出する。
 内用療法においては、半減期が1~30日くらいのRIを使うのが一般的である。
 なぜかというと、RIでがんを消滅させた後に、RIとしてどんどん減衰して放射線を出さなくなる。
 この性質は身体の細胞の損傷を抑えるのに好都合である。
 このアルファ線を使って、がんの消滅を図るのが基本的な原理である。
 このAc-225は天然に存在しないので、人工的に作る必要がある。
 このAc-225の原料となるのが、ラジウムRa-226である。
 このRa-226も天然には存在しないが、ウランの中で99%のU-238は440億年の半減期で崩壊し、その途中に出てくる。
 キュリー夫人が抽出に成功してノーベル賞を取ったのがこの同位体である。
 このRa-226は半減期1600年で割と安定したRIであるが、このままでは内用療法の役に立たない。
 そこでこのRa-226を光核反応でRa-225に変換して、このRa-225がベータ崩壊してAc-225になることで、Ac-225を入手できると考えた。
     Ra-226(γ,n)Ra-225→Ac-225+(e+:陽電子)
 この光核反応を起こすのに、電子線加速器、電子エネルギー35Mevを使って制動放射線(X線)を起こし、この制動放射線を使う必要がある。
 しかし、その前に、予備実験として、周期律表でRaの1個上にある同族元素のバリウムBaで試してみる、というのが、この1F01の実験の趣旨である。
 二重三重に前提となる要素があって、もし一般の人がこの発表を聞くとしたら、何が何だかわからないレベルのものである。
 結果としては、BaのRI同位体としてBa-133m、Ba-135mが出来て、目的の実験への確認ができた、としている。

 1N02では「電子線形加速器を利用したAc-225 製造量の実験的検討 (2)Ra-226 を用いたAc-225の製造基礎試験内容の検討」というタイトルで、日立の上野氏が発表した。
 これは1N01の継続発表で、Ra-226を使って、光核反応Ra-226(γ,n)Ra-225となる反応でRa-225を作り、このRa-225がベータ崩壊でAc-225になることが確認できた。

 1N03では「治療計画により重粒子線を照射したゲル線量計の吸収線量分布測定の検討」というタイトルで、横浜国立大学の豊原氏が発表した。
 吸収線量に応じて発色するゲル線量計は被ばくの三次元的な評価が可能になるかもしれないもので、放射線治療でのQA/QCへの適用が期待されている。
 このゲル線量計を使って、神奈川県立がんセンターのi-ROCKという炭素イオン線C-12(6+)の放射線照射装置で発色させ、照射軸でない領域ではよく一致したが、照射軸方向で分布に差異が見られる、という課題があった。
 このゲル線量計があると、炭素イオン線における外部被ばくの評価が可能になる。

 1N04では「微量添加薬剤による放射線防護効果の検討~防護剤フリーなDNA 試料を用いた損傷収率測定~」というタイトルで、東大の近藤氏が発表した。
 放射線防護剤という意味では、一番一般になじみがあって直接そうだとは言えないが、似たものはヨウ素剤であろうか。
 ヨウ素剤は放射性ヨウ素が蓄積しないように、予めヨウ素剤を飲んでブロックするものである。
 放射線防護剤というのは、放射線が体内に入ってきた時に体内での放射線の影響を緩和するもので、極端なことを言えば、この防護剤で放射線を吸収して細胞に傷がつかないようにするものである。
 ただこの防護剤は生体内で低濃度である。
 防護剤が効き目があるのかないのか確認したいが、生体実験をするわけにいかない。
 そこで生体によく似た実験物質で確認することを考えた。
 それがここで用意したDNA試料である。
 このDNA試料は大腸菌から抽出したものらしく、pUC18と名付けた。
 先行した研究ではDNA試料の希釈剤として用いたTris-EDTAが防護剤として機能していたので、これを使わない実験を行った。
 DNA試料pUC18にX線を照射して、DNA損傷割合を調べた。
 DNA損傷というのはDNAの主鎖切断が主なもので、この主鎖切断が一本の時ともっと損傷する二本鎖切断があり、前者をSSB、後者をDSBとする。
 実験結果として、先行研究に比較して、DNAの切断損傷の一本鎖切断SSB、二本鎖切断DSBも共に先行研究より増加した。
 しかし、DSBよりSSBの方がより多くなっていることから、Tris-EDTAはDSBよりSSBの方の抑制に寄与していることがわかった、とのことである。
 DNAの一本鎖切断SSBと二本鎖切断DSBでは原子力百科事典ATOMICAによれば、SSBは正確に修復可能であるが、DSBは修復困難で突然変異や発がん等を起こしやすい。
 その意味から解釈すると、今回の試験結果はDSBよりもSSBの方の影響が大きいということで、あまり役に立つ結果とはいえない。
 しかし、Tris-EDTAというDNA試料の希釈剤としては防護剤としての機能を果たしていることがわかったので、一歩前進ということであろう。

 1N05では「熱による放射線増感作用における遺伝子発現変化」というタイトルで、東大の澤田氏が発表した。
 がん治療として放射線治療が主に研究されているが、それ以外の方法との併用研究が行われることもある。
 私の前立腺がんの放射線治療においては、ホルモン療法との併用を提案されたが、私は更年期障害のおそれがあると思ったので断った。
 そのせいで、通常は35回放射線照射でよかったものが40回に増加された。
 この1N05では放射線治療に温熱療法を併用する場合の効果について調べたものである。
 要するに、がん細胞が温熱療法によって活性化し、そこに放射線照射することによって、放射線照射単独で行った場合より効果があるかどうか、を見る。
 その判定に、今新型コロナウイルス検査で使われているPCR検査を用いる。
R2-4-4R1 PCR図wikipedia.jpg
         図3 PCR検査の概要(Wikipediaより抜粋)

 PCR検査はpolymerase chain reactionの略で、簡単に言うと、目的とする菌の培養によってその菌を検出しやすくする方法のようである。
 培養に5時間前後かかるので、件数はなかなか増えないし、誤評価(陰性なのに陽性、陽性なのに陰性と誤って判定すること)もあるらしい。
 実験は乳がんの細胞について、Cs-157(多分Cs-137の誤記と思われる)を用いた放射線照射を行った。
 この時の効果がないように見えたので、この細胞からRNAを抽出して個別に機能変化を調べたようである。
 この結果は結局わかっていない。
 予稿集の内容から言えば、放射線治療と温熱療法との併用は効果がなかったとみるしかない。

 今回はここで終わりにする。

 最初の1F01から1F05は放射線治療の医学的な側面での研究である。
 1F01は肺がんの患部が動くのを予測して放射線照射して正常な細胞損傷を抑えるものである。
 1F02ではがん細胞は正常細胞よりブドウ糖等の栄養分を多く取り込むようである。
 1F03はアルファ線でDNA細胞の損傷と回復状況の可視化である。
 1F04は1F03との関連研究でアルファ線の代わりに炭素線での照射して、遺伝子分析を行うものである。
 1F05は低線量被ばくしたマウスによるがんの発生と生存率の関係を調べたものである。

 1N01から1N05は放射線治療の放射線に関する技術的な面での研究である。
 1N01と1N02は共に内部からの放射線治療でアルファ線源のアクチニウムAc-225の作り方に関する研究で、作れる可能性があるというものであった。
 1N03は放射線治療で放射線を照射した時の被ばく線量の評価をするゲル線量計に関するもので、およそ測定できるが、方向的に誤差が出る欠点が出ている。
 1N04は生体試料の作り方で、防護剤開発の基礎研究らしい。
 1N05は放射線治療と温熱療法の併用に関するもので、今新型コロナウイルスの分析で話題のPCRまで使っていたが、成果としてはなかったように思う。

 以降も同じように、仮想聴講を行っていきたいと思う。

 -以上-

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