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摘要：本研究对引起异质性原因的癌干细胞采用定量测定方法，开发了一种考虑其比例的新型预测模型，成功地在世界上首次同时重现了细胞实验中获得的癌细胞杀伤效果和患者临床治疗结果

关键词：癌干细胞、预测模型、临床治疗、细胞实验、放疗效果

要点

基础细胞实验处理的同质培养细胞与辐射杀伤效应的关系之间的关系可以用数学预测模型来表达，但由于体内的癌组织是异质细胞群，因此无法应用于预测患者的治疗效果（下图）。

本研究对引起异质性原因的癌干细胞采用定量测定方法，开发了一种考虑其比例的新型预测模型，成功地在世界上首次同时重现了细胞实验中获得的癌细胞杀伤效果和患者临床治疗结果（下图）。

此次，研究小组只研究了肺癌的放疗效果，未来有望应用于多种癌组织，并针对不同癌干细胞比例的患者开发定制化治疗方案。

将基础生物学研究中的细胞杀伤效果与临床数据联系起来，开发预测模型

研究小组成功地在世界上首次“开发了一种考虑癌症干细胞存在的前提下重现临床放疗效果的预测模型”。

放疗是与手术和抗癌药物治疗并列的三大癌症治疗方法之一。基于利用培养细胞的生物学实验所开发的细胞反应模型（预测模型），估计辐射剂量（剂量）与细胞杀伤效果（细胞死）之间的关系，可以评估放疗对癌症的治疗效果。许多基础细胞实验使用同质细胞群，而临床治疗的癌组织是异质细胞群，因此无法用细胞实验确定的模型参数重现临床治疗效果。

为了解决这一问题，亟需将细胞实验等基础研究与临床研究联系起来的衔接研究。在传统细胞实验中预测治疗效果时，基于体内肿瘤是同质细胞群的假设，开发了治疗效果预测模型。但是，在临床上被治疗的癌组织由对辐射表现出各种细胞反应的异质细胞群组成。因此，研究小组着眼于在异质细胞群中表现出高耐药性的癌症干细胞，通过测量其比例，并开发一种考虑了异质细胞群的细胞杀伤效果预测模型（集成的微剂量动力学（IMK）模型），可以从细胞实验数据中重现临床治疗效果。

研究小组开发了一种考虑了癌症干细胞存在的新型细胞反应模型，为了验证其有用性，分析了其对肺癌（非小细胞癌）的治疗效果。结果显示，使用所开发的模型，成功地同时重现了细胞实验中测量的肺癌细胞的细胞杀伤效果和肺癌患者在临床上的治疗效果。这些成果表明，为了使用通用模型参数重现细胞实验的基础研究结果和临床结果，考虑存在于肿瘤组织中约8%的癌症干细胞的存在是关键。

本研究仅探讨了肺癌的放疗效果，未来计划将其应用于肺癌以外的癌组织，并阐明考虑异质细胞群的重要性。此外，通过应用该技术，将有助于针对具有不同癌症干细胞比例的患者开发定制治疗方案。

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全球首创！考虑癌症干细胞存在的前提下，成功预测临床放疗效果