I. 腫瘍温熱療法 ハイパーサーミアとは.腫瘍を加熱することで治療することです。 ハイパーサーミアとも呼ばれ.人体の全身または局部を加熱して腫瘍組織の温度を治療有効温度（42℃前後）まで上昇させ.一定時間維持することで.周囲の正常組織はそのままに腫瘍細胞を不活性化するという治療目的を達成する.腫瘍の伝統的治療法である。 1866年.ドイツのブッシュ医師は.組織学的に確認された小児の顔面腫瘍が.腫瘍中毒による高熱で完全に消失した症例を報告した。 この腫瘍は.高熱療法後に完全に消失した。 Robdenduryは.自然治癒した腫瘍の166例をまとめ.そのうち72例は熱による治療やハイパーサーミアが行われていた。 このような報告により.腫瘍の治療手段としての熱の可能性が認識され.多くの学者が腫瘍の治療のために高熱を誘導したり.身体を加熱するさまざまな手段を実験し.腫瘍組織の加熱による生物学的効果を掘り下げた。 当時使用されていた物理的な加熱装置は初歩的なもので.モニタリング方法も粗雑で.技術的な手段も限られていたが.ほとんどすべての研究者が一つの結論に達した：腫瘍組織は正常組織よりも耐熱性が低い.つまり腫瘍は熱を怖がるのである。 このことが.現代の腫瘍治療法を生み出したのである。 1.腫瘍温熱療法のメカニズム：腫瘍組織や腫瘍細胞の多くは41.5℃から43℃の高温に耐えられないが.正常組織が耐えられる限界温度は45℃であり.42℃程度が腫瘍温熱療法のキー温度である。 (1) 高温の選択的癌治療効果：腫瘍組織は血管網が発達しておらず.構造が乱れており.神経が通っていないため.腫瘍内には血液洞が多く存在するが.完全な動静脈システムはなく.腫瘍内の血流量は正常組織の10％程度しかない。 この温度差により.腫瘍を有効な殺傷温度にすることができ.かつ周辺組織にはダメージを与えない。 (2) 酸素欠乏細胞に対する熱の効果：固形腫瘍組織には20％から50％の酸素欠乏細胞が存在し.これがほとんどの腫瘍に対する放射線治療や化学療法がうまくいかない主な原因となっている。 数多くの研究から.酸素欠乏細胞は高熱に弱いことが分かっており.高熱は腫瘍の微小環境のpH値も下げるため.腫瘍に対する熱による殺傷効果がさらに高まります。 また.温熱療法が放射線療法を感作する効果があることが推論され.実験的に確認されている。 (3) 熱は.細胞の核小体や膜構造に変化をもたらし.生体高分子であるDNA.RNA.タンパク質を不安定にし.がん細胞が分裂期に入るのを防ぐことができる。 また.高温は腫瘍細胞のアポトーシスを誘導し.腫瘍抗原の放出により生体の抗腫瘍免疫機能を高めることができる。 2.加温方法：加温する部位により.全身加温と局所加温がある ①全身加温：全身の体温を上昇させることにより.血流中のがん細胞や転移・拡散したがん細胞を死滅させる ①体外循環式全身熱灌流法（TEMETtm1000.FDA承認）：全身麻酔下で.両側の大腿静脈を穿刺して血液を体外に出し.加熱後に再び体内に注入して全身の体温上昇を行う。 加温中は直腸温で体の中心温度を反映させる.（2）赤外線加温：患者を加温室に入れ.波長700～1400nmの赤外線で皮下の毛細血管を均一に加熱し.血液循環により体温を40℃～41.8℃に制御する。 (2) 局所熱伝達：腫瘍組織は上記の特性により周囲の正常組織より早く加熱され.熱損傷が顕著に現れる。 (1) 電磁波加熱：マイクロ波と高周波はともに強い透過性を持ち.腫瘍深部の加熱に応用されているが.脂肪の過熱の程度が両者で異なる。(2) 平面超音波加熱：超音波も強い透過性を持ち.完全にグリーンな治療法だが.気体を含む組織や骨を通過できないため臨床応用には限界がある。 局所経皮的温熱療法は.安全で簡便な.ほぼ非破壊的な温熱治療法ですが.有効な非破壊的温度測定手段がないため.腫瘍の各部の真の温度を明らかにできない.侵襲的温度測定（温度計針挿入）も痛み.感染.出血.針管転移の可能性があり広く受け入れられることは困難である.などの理由からその効果は限定されています。 (3) 体腔内注入温熱療法：化学療法剤と生理食塩水を体外で45℃に加熱し.体外循環ポンプで体腔内に導入して連続循環させ.体腔内の水温が42℃～43℃になるように出口と入口ポート.体腔内の温度をモニターして一定時間維持する。 この方法は.手術中や手術後の連続フラッシュ灌流として使用することで.埋没病巣に対する殺傷効果を高めることができます。 (4) 組織間温熱療法：針状の加熱装置を腫瘍に挿入し.高周波またはマイクロ波を照射して.周囲に短時間.局所的に100℃までの高熱場を発生させ.その範囲内の腫瘍組織を壊死させる。 この加熱法は腫瘍切除術とも呼ばれ.がん治療のメカニズムが従来の温熱療法とは異なり.手術の「ナイフ的効果」に近いことから.高周波ナイフ.マイクロ波ナイフとも呼ばれます。 厳密に言えば.組織間加熱はもはや伝統的な温熱療法の範疇には入りません。 3.臨床応用：がんの高温効果は認められているが.現在の温熱療法の手段や機器から見ると.温熱療法は手術後.化学療法.放射線治療の増感補助手段として位置づけられ.単独で適用されることは少ない。 直感的で非破壊的.かつ正確な温度測定技術の欠如が.局所温熱療法の臨床普及の主な理由となっている。 腫瘍に対する高密度焦点式超音波治療法 超音波には透過性と指向性があるため.1940年代には早くも海外の学者たちが.凸レンズを通して太陽光を集めることで発生する高温と同じように.超音波を人体を通して腫瘍の深部組織に集中させて.高温を利用して腫瘍を殺す.つまり高密度焦点式超音波を想定していた。これが高密度焦点式超音波（HIFUとも呼ばれる）の概念です。 近年.コンピューター技術や高精細画像技術の急速な発展により.このコンセプトが実現されました。 1990年代半ば.中国は重慶.上海.北京でそれぞれ成功したHIFU治療装置を開発し.1997年に臨床治療を開始.世界で初めて腫瘍に対するHIFU治療の有効性と実現可能性を体系的に示し.急速に多くの成功例を蓄積し.海外の仲間から高い注目を浴びることになった。 現在.中国はHIFUの臨床応用において世界をリードしています。 1.メカニズム 熱は腫瘍を殺すことができるが.不可逆的な細胞損傷を引き起こすのに必要な時間は温度によって異なり.45℃では15時間.50％では180秒.60℃では3秒.70℃ではわずか0.25秒なので.効果を高めるには温度を大幅に上げることが最も良い方法である。 HIFUシステムは.体内の腫瘍に超音波を集中させ.直径3mm.長さ8mmの楕円形の高エネルギー密度領域を形成し.その面積は3000W/cm2に達し.診断用超音波の3万～5万倍にもなり.腫瘍組織を短時間で70℃以上にし.瞬時に凝固壊死させ.腫瘍周辺の正常組織は焦点からの距離により.無傷です3*3*8mm 3*3*8mmのフォーカルフィールドは.まさに治療の「画素」であり.点と点を重ね合わせて線を作り.線と線で面を作り.最後に複数の面で三次元形状を形成して配列し.腫瘍全体をカバーします。 この治療法は.腫瘍組織全体をスキャンするドットの重ね合わせ配置からなり.腫瘍のすべての部分を非常に均一に加熱することができ.腫瘍の3次元形状に完全に沿った真のコンフォーマル治療となる。 上海愛信科技有限公司が開発したHIFUNIT9000を例に.（1）完全体外治療で.患者さんに明らかな痛み.出血.麻酔がない.（2）電離放射線障害がなく.安全性が高く.ほとんど非侵襲的で繰り返し使える.（3）リアルタイムモニタリングとコンフォーマル治療：治療プロセス中に 術者は内蔵の超音波プローブを通じて治療過程を同期的にモニターでき.グレースケールの変化を通じて即効性を判断できる。（4）高温により腫瘍周囲の細い血管やリンパ管が閉じられ.腫瘍の転移経路が遮断される。 2.臨床応用 現在.HIFUは膵臓がん.肝臓がん.腎臓がん.後腹膜腫瘍.子宮筋腫.卵巣がん.前立腺がん.腹部や骨盤内の転移性腫瘍などの固形腫瘍の治療に広く使われており.特に膵臓がんや後腹膜腫瘍では.血管など後腹膜の複雑な解剖学的構造の制約を受けないHIFU治療は治療において優位に働いています。 また.乳がんの乳房温存治療や骨肉腫の四肢温存治療でも.HIFUの成功例が報告されています。 HIFUは.超音波がガスを含む組織や骨組織を透過できないため.肺腫瘍や頭蓋内腫瘍を治療できない.右葉肝腫瘍の一部は肋骨が塞がるためHIFUで治療できない.皮膚から1cm以内の腫瘍はHIFUで治療するとどうしても皮膚が傷つく.腸がんは壁が薄くガスを含み.治療中に穿孔する恐れがあるため腔臓器は適応外.時には患者の腹部膨満が大きく腫瘍組織の治療が困難である。 また.患者さんの腹部が大きく膨張しているため.超音波で腫瘍組織を明確に描出することが難しく.ガスを含んだ組織を通過する際に超音波ビームが大きくロスしてしまうケースもある。 HIFUは.安全でコンフォーマーな温熱性腫瘍切除治療として単独で使用することができます。 しかし.HIFUの臨床使用は10年未満であり.その安全性と局所効果は実証されているものの.大規模サンプルでの長期追跡データ.特に既存の従来治療との無作為化比較データが不足しているため.現在HIFUの臨床使用は.（1）外科的に切除できない進行腫瘍.（2）高齢.虚弱.併存疾患により手術に耐えられない腫瘍.（3）手術に耐えられない腫瘍に限られています。 (2)患者の高齢.虚弱.併存疾患のために手術に耐えられない腫瘍.(3)手術後に再発・転移し.再手術に適さない腫瘍.(4)手術を断固拒否する患者.など。 3.展望 有効な非破壊的温度計がないことも.HIFUの有効性に影響を与える大きな要因である。 放射線と異なり.超音波は異なる組織を通過する際に屈折と反射があり.空気を含む組織に遭遇すると大きく減衰するため.最終的に標的部位に到達する線量を正確に測定することが困難である。 治療後の超音波検査.カラードップラー.強化CT.MRI.さらにはPET-CTは腫瘍組織の不活性化を客観的に反映できますが.治療中のリアルタイムの温度測定だけが.真の治療ガイドとなり.効果を保証します。 MRIによる位置確認と温度測定が可能なHIFU装置は海外で応用されており[5].高価でありながら子宮筋腫の治療でFDAの承認を受けているが.中国ではまだ導入されていない。 上海アイシェンは.復旦大学.交通大学.華東師範大学などと共同で.リアルタイムで温度測定が可能な低磁場MRI-HIFU装置を開発しています。 超音波で誘導する既存のHIFU装置と比較して.MRI誘導HIFUはHIFU治療の効果と安全性を根本的に確保することができ.21世紀の局所腫瘍治療分野における最もエキサイティングな革命の1つとなるであろう。