陽子線治療と水素の抗腫瘍活性

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結論

分子水素やプロトンを利用した治療方法は、抗酸化作用を介してガン治療に有効な可能性がある。

研究の背景と目的

がんの発生や進行には、酸化ストレスや活性酸素種（ROS）の過剰産生が深く関与している。そのため、ROSを効果的に除去し酸化ストレスを軽減できる治療法の開発が求められてきた。本レビューでは、分子状水素（H2）とプロトン（H+）に着目し、それらのがん治療における可能性について概説することを目的とした。

研究方法

H2およびプロトン治療に関する基礎研究や臨床研究の知見を幅広く収集し、それらの作用メカニズムや治療効果について考察した。

研究結果

• H2は細胞内に迅速に拡散し、ヒドロキシルラジカル等の強力なROSを選択的に除去することで抗酸化作用を発揮する。
• H2の投与方法には、水素ガス吸入、水素水の飲用、水素点滴などがあり、いずれもがん治療において有効性が示唆されている。
• H2は抗酸化作用に加え、抗炎症作用や細胞死の調節、遺伝子発現の制御など多彩な作用を示す。
• プロトンを用いた陽子線治療は、正常組織への影響を最小限に抑えつつ、がん細胞を集中的に破壊できる。
• プロトン治療は、DNAの損傷、細胞周期の攪乱、血管新生の抑制などを通じて、がんの進行や転移を阻止すると考えられる。
• ただし、H2やプロトン治療の長期的な安全性や、従来治療との優位性については、さらなる検証が必要である。

Appendix（用語解説）

• 酸化ストレス：活性酸素の過剰によって引き起こされる細胞内の酸化還元バランスの乱れ。がんなど様々な疾患の原因となる。
• 活性酸素種（ROS）：スーパーオキシドやヒドロキシルラジカルなど、酸素に由来する反応性の高い分子の総称。
• 抗酸化物質：活性酸素を除去し、酸化ストレスから細胞を保護する物質。ビタミンCやグルタチオンなど。
• 陽子線治療：陽子線（水素原子核）を加速して腫瘍に照射する放射線療法の一種。X線治療と比べ、周辺組織への影響が少ない。

論文情報

タイトル

Antitumor Activity of Protons and Molecular Hydrogen: Underlying Mechanisms（プロトンと分子状水素の抗腫瘍活性：その基礎となるメカニズム）

引用元

Rochette, L., Zeller, M., Cottin, Y., & Vergely, C. (2021). Antitumor Activity of Protons and Molecular Hydrogen: Underlying Mechanisms. Cancers, 13(4), 893. https://doi.org/10.3390/cancers13040893

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