神経膠腫の治療

神経膠腫は一般的な原発性頭蓋内腫瘍であり.頭蓋内腫瘍の35~60%を占める。 Deorahらの報告によると.膠芽腫患者の半数を占める1年生存率は約30%で.5年生存率は5%未満であった。 現在では複合治療(手術.放射線治療.化学療法)が提唱され.その有効性は向上しているが.まだ満足できるものではない。 神経膠腫の治療は.脳神経外科医が直面する最大の問題の一つである。 本稿では.現在の神経膠腫治療の進歩を概観したい。 1.外科的治療 (1)マイクロサージャリー:過去10年間.マイクロサージャリー機器.医療画像.神経内視鏡の幅広い応用と改良により.マイクロサージャリーは脳神経外科で極めて重要な役割を果たし.脳神経外科の発展を大きく促進した。 Zhang Weiらの報告によると.25例の帯状神経膠腫が完全切除され.6例のほぼ完全切除された症例がロックホール手術法により治療され.全例にてんかん症状の緩和がみられ.3例の一過性対側肢片麻痺が術後に治療され.手術による死亡例はなく.平均26ヶ月の経過観察後も術後再発はみられなかった。 しかし.外科的切除術には明らかな限界がある。従来の手術用顕微鏡では腫瘍の境界を迅速かつ正確に判断することが難しく.腫瘍を完全に切除することは困難であり.術中の腫瘍遺残の評価には問題があると認識されている。MRIやその他の画像診断で示唆された固形部分の大部分は顕微鏡下で完全に切除できるが.水腫帯.浸潤帯.断端周囲の正常脳組織を定義することは困難である。組織学や免疫組織化学の結果と術中の判断には大きな隔たりがある。 (1)神経鞘腫の組織学的・免疫組織化学的検査では.神経鞘腫の組織学的・免疫組織化学的検査と術中判断との間に大きな乖離がある。 (2)神経ナビゲーション手術:神経ナビゲーションシステムはリアルタイムで正確な位置決めを行い.正常脳組織を損傷することなく腫瘍を最大限に切除することができるため.手術による損傷や術後合併症を減らすことができる。 Nim-skycらによると.術中の神経膠腫の全切除は.neuronavigationを用いることで非常に低い合併症発生率で達成できる。 しかし.ニューロナビゲーションの限界もある。手術中の脳組織のドリフトによって腫瘍境界がずれる可能性があり.これが真の意味での全摘を達成することを難しくしている。 術中MRIはこの欠点を補うことができる。 術中MRIでナビゲーションシステムをリアルタイムに再登録・更新することにより.術中の脳の変位がナビゲーションシステムに与える影響を効果的に克服することができ.術後の腫瘍遺残を減少させ.腫瘍の全切除率を向上させ.術中に脳内血腫をタイムリーに検出することができるため.手術の合併症を減少させることができる。 術中MRIは.レーザー.内視鏡.集束超音波.冷凍アブレーション.高周波アブレーション.術中脳機能評価などと組み合わせることが可能であり.大きな発展の可能性を秘めている。 しかし.術中MRIにもいくつかの難点がある。最大の難点はコストが高いことで.高い磁場強度が必要なため.それに見合う機器や器具の要求が高くなる。 また.近年の超音波技術の発展に伴い.画質や解像度が向上しており.特に3次元超音波技術の出現により.超音波画像データをナビゲーションシステムに利用した報告もあり.将来的には術中画像データを得る主な手段になる可能性もある。 (3)発色技術による腫瘍切除:発色技術の腫瘍学への応用も最近の話題の一つである。 Duffnerらは.腫瘍細胞と神経細胞を5-アミノレブリン酸(5-ALA)で共培養し.蛍光強度の差を利用して腫瘍細胞と神経細胞を区別した。 蛍光強度の差を利用して腫瘍細胞と神経細胞を区別することができる。 現在.2つの発色技術がある。1つはフルオレセインナトリウム法で.腫瘍が血液脳関門を破壊し.不健康な血管壁からフルオレセインが漏れ出すことを利用し.レーザー光を当ててフルオレセインを活性化し.特殊な回折格子によって腫瘍の境界を決定することができる。もう1つはフルオレセインナトリウムを用いない経路.すなわち5-ALA法で.このプロセスには第一鉄ヘモグロビナーゼという酵素の生合成経路の酵素の関与が必要である。 Rodriguezらによれば.5-ALAは生体内におけるヘム合成の前駆物質であり.それ自体では感光性を示さないが.5-ALA脱水酵素などの一連の酵素の作用により強い感光性を有するプロトポルフィリンを生成する。 Zhao Shiguangらは.脳腫瘍の摘出に蛍光誘導手術を適用し.術後の病理検査で腫瘍の全摘出率が100%に達した。 しかし.この技術はまだ研究段階にあり.術中の蛍光画像は腫瘍の悪性度に関係し.炎症反応も偽陽性を引き起こす可能性があり.長期的な効果をさらに追跡調査する必要がある。 神経膠腫に対する化学療法は議論の的となっている。 従来の見解では.化学療法は血液脳関門.腫瘍の不均一性.内在性薬剤耐性の存在により.効果が出にくく副作用が多いというものであった。 近年.化学療法薬の進歩により.神経膠腫に対する化学療法の地位は徐々に向上しており.特に悪性度の高い神経膠腫患者の治療では.化学療法が重要な治療手段の1つであることが多い。Stewatの実験では.化学療法が手術と放射線治療後の神経膠腫患者の生存期間を延長できることが判明した。 一般的に用いられている全身化学療法プログラムには.PCVプログラム.BVMプログラムなどがある。血液脳関門因子の影響により.化学療法薬は多量に投与する必要があるが.腫瘍内の薬物の局所濃度は比較的低く.その結果.治療効果が乏しく.明らかな毒性副作用が生じ.患者の忍容性が困難となることが多い。 新薬のテモゾロミド(TMz)は他の薬剤よりも化学療法効果が高く.副作用も軽い。 テモゾロミドの脳脊髄液/血漿濃度比は30〜40%である。 米国と欧州では.新たに診断されたGBM(多形性膠芽腫)の治療薬として承認されている。 再発性GBM患者の生存に対するTMzとメチルベンジルヒドラジンの効果を比較した報告によると.TMz群ではメチルベンジルヒドラジン群に比べ.6ヵ月後の無増悪生存率(21.0% vs 8.0%.P=0.008).全生存率(60.0% vs 44.0%.P=0.019).全寛解率(45.6% vs 32.7%.P<0.05)が有意に高かった。 メチルベンジルヒドラジン群。 薬剤耐性は化学療法の失敗の主な原因であり.DNAアルキル化損傷を修復する06-メチルグアニン-DNA(MGMT)が.化学療法に一般的に使用されるニトロソウレア系薬剤や新薬TMzに対する悪性神経膠腫細胞の耐性の主な原因であることが研究で示されている。 Zhang Junpingらの報告によると.神経膠腫の67.2%-76.0%がMGMT発現陽性であり.少なくとも半数の神経膠腫が一般的に使用されるアルキル化剤であるニトロソウレアやTMzに抵抗性を示すことが示唆された。 したがって.神経膠腫における薬剤耐性の分子機序を探ることは.化学療法のブレークスルーにつながる可能性がある。 さらに.最新の研究方向としては.超選択的インターベンショナル化学療法や腫瘍内化学療法があり.局所的な薬剤濃度が高く.全身反応が少ないという利点があるが.これらの方法の欠点は.薬剤が血管に支配された正常な脳組織にも深刻な損傷を与える可能性があること.技術が複雑でコストがかかることである。 要するに.化学療法にも欠点があり.化学療法の副作用.血液脳関門を通過しにくい.薬剤耐性などがあるため.化学療法は補助的な方法としてしか使用できず.腫瘍の増殖や転移を除去したり制御したりすることはできない。 放射線療法には.従来の放射線療法.定位放射線療法.コンフォーマル放射線療法がある。 従来の放射線治療では.腫瘍周辺の脳組織を一定の距離で照射するが.照射範囲外に腫瘍細胞が残っていると再発を回避することが難しくなる。 定位放射線治療は腫瘍の位置を正確に特定できるが.高悪性度神経膠腫は浸潤性増殖の傾向があり.その不顕性病変は画像で確認できる病変範囲をはるかに超えている。 コンフォーマル放射線治療は腫瘍への照射線量を増やすことで腫瘍の局所制御率を高めることができるが.その欠点は画像上の腫瘍の浸潤域の認識に極めて依存することであり.今のところ腫瘍の境界を正確に同定できる画像診断装置はない。 現在.術後放射線治療はルーチン化されており.術後早期の放射線治療により5年生存率は約20%改善する。 しかし.放射線治療の時期と線量についてはまだ議論の余地がある。 放射線治療に対する神経膠腫細胞の感受性が異なるため.放射線治療の効果には限界があり.放射線治療の利益は放射線感受性細胞の死滅のみである。 腫瘍は放射線量にも耐性があり.放射線療法は感受性の高い腫瘍細胞だけを殺すことができるが.残った細胞はまだ再発する可能性がある。 神経膠腫に対する放射線療法は.あくまでも縮小治療であり.治癒治療ではないため.放射線療法の過程で正常な脳組織が損傷を受ける可能性がある。 4.免疫療法 神経膠腫の免疫療法は神経膠腫治療の研究の新しいホットスポットであり.生物療法とも呼ばれ.手術.放射線療法.化学療法の三大従来療法に次ぐ第四の治療法であり.特に腫瘍細胞ワクチンの研究である。 腫瘍細胞ワクチンには.タンパク質や分子レベルのワクチンと比較して.(1)調製が簡単.(2)複数のT細胞エピトープを含み.免疫の包括性と効力を確保できる.(3)異種腫瘍の個別化治療計画に適合する.といった利点がある。 初期にはリンパ球活性化キラー細胞(LAK).次いでサイトカイン誘導キラー細胞(CIK).近年はNK細胞などが試みられたが.いずれも良好な結果は得られていない。 現在.より研究されている腫瘍ワクチンは樹状細胞(DC)に基づいている。樹状細胞は現在までに知られている中で最も強力な抗原提示細胞(APC)であり.その抗原提示能力は他の提示細胞の数百倍にもなり.初期免疫応答を誘導するために休止状態のT細胞を効果的に刺激することができ.T細胞による腫瘍抗原の認識プロセスにおいて重要な役割を果たしている。 DCはMHc-IやMHc-II様分子.共刺激分子.接着分子を高いレベルで発現することができ.免疫原性の弱い腫瘍細胞における共刺激分子や接着分子の発現の欠損を克服することができる。 Vichcha-tomらは.感作DCに腫瘍由来の全RNAをトランスフェクションすることで.NK様T細胞(CD3+.CD56+)の役割を著しく高めることができると報告している。 しかしながら.DC腫瘍ワクチンが臨床で使用されるようになるには.まだ長い道のりがあり.次のような問題が存在する:高純度で多数のDCを誘導する方法.特異的腫瘍抗原の選択.DC腫瘍ワクチンの時間.様式.頻度.用量の選択など;腫瘍抗原の不均一性.あるいは単一抗原媒介免疫攻撃に抵抗する抗原修飾の能力;グリオーマに対する特異的抗原がないため.全腫瘍抗原を使用して調製したワクチンは自己免疫を誘発する可能性がある。 さらに.神経膠腫には特異的抗原がないため.全腫瘍抗原を用いて調製したワクチンは自己免疫疾患を誘発する危険性がある。 したがって.神経膠腫に対する免疫療法は治癒の手段として期待できるが.臨床で実現できるかどうかは検証されなければならない。 光線力学的療法(PDT)は.光造影療法(PRT)または光化学療法とも呼ばれ.悪性腫瘍や体表面の特定の良性・悪性病変の治療に有効な方法の一種であり.その成果の一部は神経膠腫の治療に応用されている。 研究開発中の悪性腫瘍や体表のある種の良性・悪性病変に対する有効な治療法であり.その成果の一部は臨床に応用されている。 神経膠腫の光線力学療法の基本原理は.生体に光増感剤を一定期間投与した後.光増感剤は腫瘍によって破壊された血液脳関門を通過し.脳腫瘍組織に比較的高濃度で留まることができ.この時.腫瘍部位に特定波長の光(レーザー)を照射し.酸素の関与の下で.光増感剤は光化学反応を起こし.化学的に非常に活性な一重項酸素および/または特定のラジカルを生成し.腫瘍組織および細胞内の多くの生体分子と結合して使用することができる。 光増感剤の反応下では.化学的に非常に活性な一重項酸素および/またはある種のフリーラジカルを発生させ.腫瘍組織や細胞内の多くの種類の生体分子と相互作用し.機能障害や構造的損傷を引き起こし.最終的に腫瘍を死滅させる。 腫瘍に対するPDTの応用は.1903年にJesionekとTappeinerがエリスロポエチンで腫瘍を感作し.腫瘍細胞の破壊を引き起こしたときに始まった。 中国では.Liu GangらがALAを介したPDTが神経膠腫に対して明らかな治療効果があることを示し.これらの類似の実験や研究は.将来的にPDTを神経膠腫に臨床応用するための実験的基礎を提供するものである。 神経膠腫の外科治療後に光線力学療法を行うことができれば.残存癌細胞をさらに除去し.再発の可能性を減らし.手術の治療効果を向上させることができ.神経膠腫の臨床治療に全く新しい方法を提供することができるが.臨床に応用できるかどうかはまだ検討中である。 遺伝子治療 悪性神経膠腫が進行すると.一部の癌抑制因子が活性化されず.かなりの数の成長因子や癌遺伝子が過剰発現するため.遺伝子治療の目的は.癌遺伝子に介入するか.「機能的な遺伝子の欠如」(癌抑制因子)を置換することである。 腫瘍の分子生物学および分子遺伝学の研究の進展.神経膠腫の病態の理解の深化.DNA組換えおよび遺伝子導入技術の発展により.神経膠腫に対する遺伝子治療が可能となった。 1992年.NIH(米国国立衛生研究所)は.レトロウイルスを介したHSV-tk/GCVシステムをヒト神経膠腫のin vivo遺伝子治療に初めて応用し.それ以来.世界中で神経膠腫の遺伝子治療研究がブームを巻き起こしている。 現在.遺伝子治療の主な研究ホットスポットは複合遺伝子治療であり.免疫因子遺伝子治療の複合応用.アンチセンス遺伝子主導の複合遺伝子治療.自殺遺伝子治療に基づく複合遺伝子治療.自殺遺伝子と免疫遺伝子の複合応用.がん関連遺伝子をブロックする複合遺伝子治療.遺伝子治療とRNA干渉の複合などが含まれる。 グリバートソンとリッチの研究では.腫瘍幹細胞と血管の相互作用によって幹細胞の巣が形成され.幹細胞の巣が腫瘍幹細胞を維持することが示された。 ライソゾームウイルスを介する血管新生阻害因子遺伝子によって腫瘍幹細胞を特異的に死滅させることができれば.治癒率を高め.再発率を低下させることができる。 国内では.朱貴東と劉福生がライソゾームウイルスに強力な細胞溶解作用があることを報告し.神経膠腫の治療に新たな道を開いた。 現在.海外では遺伝子治療が行われており.新しいベクターの構築と導入効率の向上により.遺伝子治療は悪性腫瘍の治癒という目的を達成できる可能性が高い。 遺伝子治療の可能性は大きいが.これまで行われてきた研究はまだ手探り状態である。 血液脳関門の存在.脳浮腫の発生.神経膠腫の深部浸潤など.これらはすべて神経膠腫の遺伝子治療に多くの困難をもたらす。 7.漢方薬の治療 近年.漢方薬の研究が絶えず深化するにつれて.神経膠腫の漢方薬の治療に関する研究が次々と現れ.これらの臨床および実験研究は.脳腫瘍の治療における漢方薬の使用も一定の治癒効果を得ることができることを示している。 一部の医師は神経膠腫の病因と機序を探求しており.陳元氏は神経膠腫の多くは延髄の空虚.脳内への邪の侵入.脳内の邪の停滞.痰の合体.痰の停滞に起因すると考えている。 静脈と水路が塞がれると.痰.うっ滞.毒素が凝集して塊になる。 王燕によれば.毒や邪が脳に侵入すると.気血が虚弱になり.気滞や瘀血が生じ.瘀血は時間の経過とともに塊となり.気滞が生じると.気が滞り.水液が正常に運ばれなくなり.気滞は水湿となり.痰飲となり.水湿と毒が合体して癌腫瘍となる。 精神的ストレス.環境汚染.悪い感情などにより.内臓の気が滞り.それが毒と熱となり.熱と毒の停滞が治まらず.がん腫瘍となる。 漢方薬は独自の特色と長所があり.手術の効果を高め.放射線治療の反応を抑え.患者の生存の質を向上させ.生存時間を延長させることができる。 現在.漢方薬による神経膠腫の臨床治療に関する多くの研究が進行中である。 まとめると.現段階では.従来の神経膠腫の外科的切除術が主な治療法であり.神経膠腫細胞の数を減らし.症状を緩和し.頭蓋内圧を下げ.腫瘍の病理診断を完了させるという4つの診断・治療目的を達成することができるが.手術によって休眠状態の腫瘍細胞が増殖段階に入ることが活性化され.その結果.手術後短期間で腫瘍が再発し.悪性度がエスカレートすることになる。 もちろん.単一の方法で神経膠腫の完全な根絶を保証することはできない。 手術は治療の始まりに過ぎず.腫瘍の生物学.細胞動態.放射線治療.薬理学.免疫学などの関連知識に従って.段階的に複数の包括的治療法を適用する必要がある。 結論として.神経膠腫に対する様々な治療法の継続的な発展と.複合的な治療法の継続的な改善により.神経膠腫患者に朗報がもたらされることは間違いない。