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中性子の性質を利用しがん細胞だけを破壊する新しい放射線治療

中性子の性質を利用しがん細胞だけを破壊する新しい放射線治療

放射線の一種、中性子線を利用した治療法、ホウ素中性子捕捉療法(BNCT=Boron Neutron Capture Therapy)が、注目を集めている。

重粒子線治療など現代の放射線治療は高精度化されているが、悪性胸膜中皮腫や多発性肝臓がんなどのように、広範囲に病巣が点在・浸潤する複雑な形状のがんの場合、周辺の正常細胞を傷つけず、線量を安全なレベルに抑えて狙い撃つのは、技術的に困難である。

BNCTは、ホウ素を取り込ませたがん細胞に中性子を照射することで、がん細胞内で核分裂を起こさせ、その際に放出される放射線によってがん細胞を破壊する治療法だ。核分裂で放出される放射線が届くのは、がん細胞1つ分の範囲と非常に狭い。そのため、まわりの正常細胞を傷つけずに、がん細胞だけを破壊できるという。

放射線治療の新たな扉を開くBNCT

中性子は陽子とともに原子核(元素の最小単位である原子の中心)を構成しており、電荷を持たないので、原子核の中に入り込みやすい性質を持っている。ホウ素のなかでも非常に大きな中性子吸収断面積を持つホウ素-10は、中性子を照射すると、原子核に入り込んで核分裂を起こし、α粒子と7Li原子核に分かれる。この2つの粒子が飛ぶ範囲は、α粒子が9ミクロン、7Li 原子核が4ミクロン。これはがん細胞の直径以下の飛行距離である。すなわち、核分裂のエネルギーは、この狭い範囲だけに与えられる。

しかし、ホウ素-10は、そのままではがん細胞に取り込ませることはできない。そこで、がん細胞が細胞分裂を繰り返す際にアミノ酸を必要とする性質を利用し、ホウ素-10を必須アミノ酸のフェニルアラニンとの化合物「ボロノフェニルアラニン(BPA)」にすることで、がん細胞だけに集積させる。BPAを取り込んだがん細胞に中性子を照射すると、中性子がホウ素-10の原子核に入り込み、核分裂を起こす。そのエネルギーが、がん細胞を破壊するのだ。

ホウ素-10にだけ入り込む中性子

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