アルファ線飛跡シミュレーションの高精度化に成功 ～次世代がん治療の細胞レベル線量評価へ貢献～

アルファ線飛跡シミュレーションの高精度化に成功～次世代がん治療の細胞レベル線量評価へ貢献～

2026年6月25日 10:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇金属材料研究所　特任准教授　吉野将生

【発表のポイント】

世界的な放射线シミュレーションツールのアルファ线^注1）飞跡计算精度を検証。
従来のシミュレーション设定では、飞跡终端に実际には観测されないエネルギーの集中（误信号）が现れ、细胞レベルの线量を过大に见积もる可能性があることを発见
シミュレーション设定を最适化し、误信号の発生抑制に成功。
放射线により発光するシンチレータ^注2）で可视化したアルファ线飞跡を、人体组织内の线量评価へつなげるための基盘的知见を取得。

【概要】

近年、アルファ线放出核种を用いたがん治疗（标的アルファ线治疗）は、全身に転移を有する症例に対する有効な治疗法として世界的に期待されており、日本においても标的アルファ线治疗の研究开発および実用化に向けた取り组み强化が国の方针として掲げられています¹⁾。また、标的アルファ线治疗の治疗効果は、アルファ线ががん细胞に付与する线量に依存するため、アルファ线の线量评価が世界的な研究トピックとなっています。

名古屋大学大学院医学系研究科総合保健学専攻の中西恒平助教、西井龍一教授、上髙祐人助教は、早稲田大学理工学術院山本誠一上級研究員（研究院教授）、东北大学金属材料研究所吉野将生准教授、福島県立医科大学保健科学部三輪建太教授、宮司典明講師との共同研究により、世界的に利用されている放射線シミュレーションツールGeant4/GATE^注3）によるアルファ线飞跡计算の精度を、実験画像との比较により検証しました。その结果、従来の计算设定ではアルファ线が止まる位置（飞跡终端）に実际には観测されないエネルギーの集中（误信号）が现れ、アルファ线の细胞レベルの线量を过大评価する可能性があることを明らかにしました。また、本研究グループはシミュレーション设定の最适化も行い、误信号の発生抑制に成功しました。さらに、シンチレータ内のアルファ线飞跡を、人体组织における线量评価へつなげる基盘的知见を取得し、线量评価への応用可能性を示しました。本研究の成果はアルファ线による细胞レベル线量评価の信頼性向上につながるものです。

本成果は2026年6月24日17時30分（日本時間）付で英国物理学会出版局（IOP Publishing）が発行する医学物理分野の国際学術誌『Physics in Medicine & Biology』オンライン版に掲載されました。

図1 設定によるアルファ線飛跡終端の違い

【用语解説】

注1）アルファ线：
放射线の一种。人体を进む距离は非常に短い一方、通过した细胞に高いエネルギーを集中して与えるため、がん细胞などは强いダメージを受ける。

注2）シンチレータ：
放射线が入射すると発光する材料。放射线の测定に広く用いられている。

注3）骋别补苍迟4/骋础罢贰（ジアントフォー/ゲート）：
放射线と物质の相互作用をシミュレーションするためのツール。骋别补苍迟4は医学、宇宙、原子力などさまざまな分野において世界中で使用されている。骋础罢贰は骋别补苍迟4を放射线医学分野で使いやすいようにしたシミュレーションツールである。

【论文情报】

雑誌名：Physics in Medicine & Biology
論文タイトル：Comparison of alpha-particle track characteristics in GAGG and biological tissues for microdosimetry using experimentally validated GATE simulations with high-resolution track imaging
著者：Kohei Nakanishi, Seiichi Yamamoto, Masao Yoshino, Yuto Kamitaka, Noriaki Miyaji, Kenta Miwa, Ryuichi Nishii（本学関係教員：中西恒平、上髙祐人、西井龍一）
DOI:

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