肺がんの放射線治療でよく使われる5つの新技法

  • 従来の放射線治療技術には.腫瘍の大まかな範囲を決定することしかできず.複数回の照射を必要とするため.腫瘍の周囲の正常組織(特に放射線感受性の高い組織)に不可逆的な損傷を与える可能性があるという欠点があります。
  • 新しい放射線治療技術には.「テーラーメイド」コンフォーマル・ラジオセラピー(3Dコンフォーマル・ラジオセラピー.強度変調コンフォーマル・ラジオセラピー).「外科的」高線量定位放射線治療.「マルチプロング」スパイラル・トモセラピー.「多次元」放射線治療の5種類が主に含まれます。 “後始末 “のための術中放射線治療.”狙い撃ち “のための粒子線放射線治療.スパイラル・トモセラピー・システムなど.放射線治療装置の最新機種が加わりました。

肺がん総合治療の「三位一体」の一つである「放射線治療」(Radiotherapy)は.高エネルギーの放射線で腫瘍細胞の遺伝物質であるDNAを破壊し.腫瘍細胞の再生能力を失わせるものです。

しかし.従来の放射線治療技術では.「アナログローカライザー」(注:患者に照射する部位を特定し.印をつける特殊なX線装置)を用いて照射範囲を決定しており.これには多少の欠陥があり.腫瘍の大体の範囲を決定することしかできないのです。 また.従来の放射線治療は.照射する範囲が広く.複数回の照射が必要なため.腫瘍の周囲の正常組織に不可逆的な損傷を与える可能性があります。 腫瘍が放射線感受性の高い組織や重要な臓器(心臓.食道など)に囲まれている場合.通常の放射線治療のリスクはさらに大きくなります。

近年.肺がんに対する放射線治療は飛躍的に発展し.より「安定した.正確な.精密な」治療が可能になりました。 ここでは.この「高度に洗練された」放射線治療の新兵器について簡単に紹介します。

I. コンフォーマル・ラジオセラピー:腫瘍に合わせた正確な治療

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    コンフォーマル放射線治療とは.その名の通り腫瘍の形状に合わせた放射線治療で.主に3次元コンフォーマル放射線治療(3D-CRT)と強度変調コンフォーマル放射線治療(IMRT)があります[1]:

  3D-CRT (Three-dimensional conformal radiotherapy)は.CTスキャンを用いて腫瘍の3次元構造を取得し.そこから医師が焦点を当てる部分(放射線治療標的領域)と保護すべき臓器の輪郭を描くものです。 そして.放射線治療医は.高線量放射線が標的部位を四方からしっかりと包み込み.周囲の正常組織へのダメージが少なくなるように.実際の照射領域(照射野)の形状を設計します。

&nbsp>3D-CRTから発展した強度変調コンフォーマル・ラジオテラピー(IMRT)は.次の2つの条件を満たすものです:

  (1)照射野が病変部(標的部位)の形状と照射方向が一致していること;

  (2)対象領域内と表面のどこでも線量が等しく.各放射線点(フィールド内の点)で必要に応じて線量を調整できること。

   これはどういうことでしょうか? 例えるなら.悪性腫瘍の多くは.凹凸のある奇怪な形の石のように.非常に不規則に成長することがわかっています。 従来の化学療法は.この石にトーチで光線を当てたようなもので.光源に近い部分は明るく.遠い部分は暗くなります。 石全体に同じ強さの光を当てたいのであれば.石の凹凸や近さに合わせて光の強さを細かく調整する必要があります。 これが「強度調整」の基本的な考え方です。

    まとめると.3D-CRTは.放射線治療の標的領域をより正確に.周囲の正常組織へのダメージをより少なくすることができます。 その上で.IMRTは腫瘍の表面に同じ強さの放射線が当たるように照射量を精密に調整し.より均一に合理的に放射線を当てることができるため.治療効果や周辺組織の保護能力の面で若干有利となります。

    どの肺がん患者がコンフォーマル・ラジオセラピーに適しているのか? 3D-CRTの使用は全体として徐々に減少していますが.全脳放射線治療や骨転移などの緩和的放射線治療(腫瘍の治癒ではなく.痛みのコントロールや症状の緩和を目的とした放射線治療)においては.依然として多く使用されています。 一方.IMRTは腫瘍周囲の正常組織へのダメージが少なく.肺がんでは特に腫瘍周囲に重要な臓器が多い場合や特定部位への局所線量照射が必要な場合はIMRTが好まれるようになっています

    The Cancer Hospital of Chinese Academy of Medical Sciencesは.652人の中国人肺がん患者のデータを分析し.IMRTは3D-CRTと比較して局所腫瘍制御率が高く.患者の生存期間が長く.平均4ヶ月近く余命が延びていることを示しました。

II.高線量立体視下放射線治療:手術に匹敵する鋭い「光のナイフ」

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    定位技術を用いた高線量定位放射線治療(SBRT)は.固定装置とコンピュータ計算により.腫瘍をミリメートル単位で空間的に局在化することが可能です。 そして.1回の高線量照射で病巣(標的部位)に正確に焦点を当て.腫瘍を死滅させることで.手術と同様の治療効果を得られる可能性があり.これは比喩的に鋭い「光のナイフ」と理解することができる。

    MDアンダーソンがんセンターの専門家による研究により.高線量SBRTは手術と同等の割合で早期肺がんの局所制御が可能であることが示されました。 そのため.この単回投与高分割放射線治療法は.定位切除放射線治療(SABR)とも呼ばれています。

    高用量SABRの利点は.以下の通りです:

  (1)ターゲットがより正確で.放射線による正常な組織へのダメージが少なく.その結果副作用が少ない。

  (2)照射量が多いため.腫瘍に対する致死効果が高く.手術に匹敵するほどである。

  (3)照射回数が少ないため.総放射線治療時間が短くなり.患者さんの不便さや苦痛が軽減される。

    SABRは非常に効果的で.手術の痛みを避けることができますが.すべての肺がん患者さんに適しているのでしょうか? そうでもないんです。 現在の専門家の意見では.SABRは以下の状況においてのみ考慮されるべきです:

  (1)SABRに最も適した条件:孤立性で転移がなく.直径5cm未満(3cm未満がより良い)の早期肺がんであること。 これらの基準を満たし.手術ができない.あるいは手術をしたくない患者さんには.SABRが推奨されます。

  (2)SABRを考慮できる状況:脳転移など特定の転移病巣を有する肺癌で.転移が3個以下.直径3cm以下の場合.疼痛緩和.癌細胞死.病巣の進展抑制のために.転移巣のSABRを検討することがある。

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III. スパイラル・トモセラピー・システム:多病巣.1つの解決策

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スパイラル・トモセラピー・システム(TOMO).通称「トモナイフ」は.複数の病巣を同時に照射することができ.治療効率を大幅に向上させることができる優れた技術の結集である。

1.スキャンしながら放射線治療:

TOMO放射線治療は.最大±0.1mmの画像精度を持つスパイラルCTスキャンを組み合わせ.スキャンと放射線治療を同時に行い.腫瘍に360°焦点を合わせた断層照射を可能にします。

2.インテリジェントな輝度調整とコンフォタビリティ:

TOMOの放射線治療は.従来のリニアックによるIMRT.画像誘導放射線治療(IGRT).線量誘導放射線治療(DGRT)の機能も備えています。

非常に長い範囲を照射する必要がある肺がんや.病巣が広く分布しているような場合に非常に有利です。 具体的には.全脳照射や全脊髄照射のように照射範囲が長い腫瘍では.頭から足先まで継ぎ目なく照射することができ.全身に複数の病変があるような広い分布では.見つかった病変をすべて同時に照射し.部位によって異なる線量を確実に与え.治療効果を高めるとともに短時間での治療を可能にするものである。

以上のことから.強度変調放射線治療のモダリティとしてのTOMOは.幅広い肺がん種に使用でき.多病巣に対してはさらに重要であるが.多病巣の同時治療には.肺の低線量照射範囲と患者の体調をモニタリングする必要があることを医師は認識する必要があると考えられる。

IV. 術中放射線治療:効果を定着させ.「残りをきれいにする」

術中放射線治療(IORT)とは.その名の通り.手術で悪性腫瘍を取り除いた後の「後始末」のために.最初にできた腫瘍の増殖部(腫瘍床).腫瘍が浸潤している可能性のある組織.手術で取りきれなかった腫瘍組織に一度に大量の放射線を照射することで.悪性腫瘍を取り除くことです。

メリットは.

(1)一般的な外部照射では.放射線が病巣に到達するまでに体の正常な組織を通過する必要があります。 医師は病巣を “直視 “し.ピンポイントで照射範囲を絞り込むことができる。

(2)治療領域の外側では.放射線量が急速に減衰するため.周囲の正常な組織を最大限に保護することができます。

(3)手術と放射線治療の「ワンストップショップ」であり.手術終了から放射線治療までの時間や.放射線治療の再計画・実施の時間を短縮できること。

IORTは現在.乳がんでは使用されていますが.肺がんではまだ初期段階です。 専門文献では.主に肺腺癌に使用され.操作上の安全性と有効性がより優れているとの報告がありますが.さらなる研究が必要です。

V. 粒子線治療:最小限の傷害で標的を絞る

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さまざまな種類の放射線の「パワー」を理解するためには.電離放射線の経路に沿ったエネルギー移動の効率を指す「線エネルギー付与(LET)」という概念を理解する必要があります。 同じ吸収線量であれば.LETが高いほど生成されるエネルギーは濃縮され.生物学的効果は強くなる。

現在.がんの放射線治療で使われている粒子は.中性子.陽子.アルファ粒子.そして炭素イオンやネオンイオンなどの荷電重粒子(専門用語で重粒子とは.質量数4(ヘリウム)以上の原子核のこと)である。

陽子やアルファ粒子はLETの低い荷電粒子.中性子は荷電粒子ではないがLETの高い生物.炭素イオンやネオンイオンなどの荷電重イオンはLETの高い生物で.炭素イオンは現在臨床でよく使用されている。

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「荷電重粒子線」のどこが「すごい」のか? 放射線治療で最もよく使われるX線.電子線.ガンマ線は.体内に入ると崩壊してしまうという欠点があることが分かっています。 腫瘍に到達する前に.正常な組織を殺してしまうのです。 病巣が深ければ.エネルギーは腫瘍に到達し.正常な組織は途中で高い線量を浴びることになります。 重粒子線」は体内を通過する際に.徐々にエネルギーを放出し.その効果は減少するどころか増大し.ある深さに到達すると急激にエネルギーを放出し.ピークに達した後.減少します(下図)。 ブラッグピークは.高LET光線の大きな利点である。 陽子線は高LET線ではないものの.はっきりとした「ブラッグピーク」を持っているのが特徴です。

陽子と重イオンのユニークなブラッグピーク効果に深さを調整することにより.臨床科学者は.腫瘍の周囲の正常組織にほとんど追加照射することなく.腫瘍病巣に正確に最高線量 (ブラッグピーク)を放出することができました。これは.うまく配置される限りほとんど痛くない「標的照射」のようなものです。 これは「標的型発破」に似ていて.うまく配置すれば.罪のない人を傷つけることはほとんどない。

現在.陽子線・重粒子線治療施設を持つ医療機関は.まだ北米やヨーロッパが中心である。 加速器はかさばる.高価.時間がかかるなどの理由から.臨床での使用はまだ未成熟で.現在では一部の施設でしか使用されていません。

上記のように.肺がんに対する化学療法は劇的なブレークスルーには見えないかもしれませんが.実は腫瘍との戦いをより精密かつ効率的にする「新兵器」がたくさんあるのです。

共著者:広東省人民病院・広東肺癌研究所 陳志勇博士

;張佳太夫博士

広東省人民病院・広東肺癌研究所 陳志勇博士