スフェロイドを用いた高線量域での重粒子線のRBEの算出

【背景】X線に抵抗性である眼の悪性黒色腫に対し、近年線量分布の優れた陽子線が用いられ好成績を収めている。放医研では同様に線量分布の優れた重粒子線を悪性黒色腫に適用し、高線量・少分割照射を行っている。しかし、高線量域での重粒子線の生物学的効果を推定するための厳密な生物学的研究は少ない。【目的】本研究では､ヒト悪性黒色腫由来細胞を用い、単層培養細胞とスフェロイドの両者のデータから炭素線を臨床施行する際に考慮が必要となる高線量域でのRBEの測定を行うこととした。【材料・方法】細胞はヒト悪性黒色腫由来のHMV-I細胞を用い、スフェロイドの作成には96穴スフェロイドプレートを用いた。生存率は単層培養細胞及びスフェロイド共にコロニー形成法を用いて求めた。求めた生存率曲線のfittingにはLQモデルの式、多標的1ヒットモデルの式、多標的1ヒットモデルの式にLQモデルの肩の部分を補正した形の式（マルチプロセスモデル式に相当）の3つを用いた。【結果】単層培養細胞による生存率曲線は、X線及び低LETの重粒子線で肩を持ち単調に減少し、LETが高くなるにつれて肩が小さく直線的になった。一方、スフェロイドによる生存率曲線はある線量まで減少せず、それ以上の線量域で直線的に減少した。単層培養細胞のデータにはLQ式が、スフェロイドのデータにはH式が良くフィットした。【考察】単層培養細胞による生存率を3つの式でフィットさせると、生存率1％付近から近似曲線の間で大きなずれが生じ、曲線の外挿により高線量域での生存率を推定するのは問題があると考えられる。今回、単層培養細胞のデータにスフェロイドのデータを付加することで、高線量域での生存率の推定及びRBEの算出が可能となり，高線量域でのRBEは1.3-1.5の値に収束することが確認された。また低線量から高線量までの広い線量域では、LH式が実測値と最も良くフィットすることが明らかとなった。日本放射線影響学会第47回大