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正常組織のダメージを減らし、より精度の高い放射線治療を実現

X線応用の新規治療法開発と粒子線治療の開発が進む

監修●秋元哲夫 国立がん研究センター東病院放射線治療科科長/粒子線医学開発分野長
取材・文●中田光孝
発行:2015年8月
更新:2015年10月

  

「放射線治療だけでなく、その周辺技術の開発も進んでいます」と語る秋元哲夫さん

放射線治療では従来から行われてきたX線、ガンマ線治療に加え、より集中性を高めてがん組織を叩くことができる陽子線、重粒子線などによる粒子線治療も行われるようになった。また従来に比べ、腫瘍周辺の正常細胞や重要臓器への照射をできるだけ減らし、なおかつ腫瘍に高線量の放射線を照射する技術も開発されている。そこで国立がん研究センター東病院放射線治療科科長の秋元哲夫さんに放射線治療の最新動向について伺った。

治療目的により「根治照射」と「緩和照射」の2つに分類

放射線治療は治療目的の違いにより、「根治照射」と「緩和照射」の2つに分けられます。根治照射はがんを治すための治療なので、対象は基本的に最初に発生した臓器にとどまる「限局がん」に限られており、周囲のリンパ節への転移があっても、遠い臓器への「遠隔転移」がない患者さんに対して行われます。

放射線治療により根治照射が期待されるがんとしては、脳腫瘍、頭頸部がん、肺がん、食道がん、前立腺がんなどがあげられます。ただ、脳腫瘍は他臓器に比べ、放射線治療による根治性が低いと言われています。

一方、緩和的治療は、骨への転移などによる強い痛み、脳への転移などで起こる症状などを緩和するための治療です。

「高齢のために手術ができない患者さんも放射線治療の対象になりますし、手術で切除するには難しい部位に腫瘍がある場合も、放射線治療で根治的に治療できる場合があります」と秋元さん。

●強度変調放射線治療(IMRT)~腫瘍の形に沿った照射が可能に~

X線を用いた放射線治療で現在、最も多く行われている高精度放射線治療は強度変調放射線治療(IMRT)(図1)です。

図1 強度変調放射線治療(IMRT)と画像誘導技術(IGRT)

IMRT装置(左)と腫瘍位置のズレを補正(右)

放射線治療では、通常、様々な角度から放射線を照射し、放射線が集中的に腫瘍に当たるように工夫をします。しかし、IMRTでは腫瘍に複雑な形状に沿った線量分布が得られるようにプログラムされます。その結果、腫瘍には多くの線量が照射され、周辺の正常細胞や臓器に当たる線量は少なくて済みます。角度に応じて、その照射強度を複雑に変えることで、上記の特性を実現します。これが「強度変調」の意味です。

実際にはビームの照射口に付けられた多数の金属板から成る遮蔽板(マルチリーフ・コリメータ)を動かして、照射線量を調節します。これは事前の治療計画に従って、コンピュータが自動的に行います。

IMRTに限らず、最近の高精度放射線治療では数ミリの誤差が治療結果を左右するため、部位にもよりますが治療中、体が動かないようにするための固定具を個々の患者さんに合わせて作製する必要があります。

IMRTの主な適応部位は、脳腫瘍と頭頸部がん、前立腺がんです。IMRTは限局性固形がんを適応として保険適用となっています。副作用は頭頸部がんの場合、唾液の減少、前立腺がんでは頻度が少ないですが直腸出血がみられることがあります。

「IMRTで症例数が最も多いのは前立腺がんで、以下は頭頸部がん、脳腫瘍の順です。最近は頸部食道がん、直腸がん、肺がんの一部にもIMRTを使い始めており、徐々にその適応範囲が広がっています。

またIMRTは、通常のX線治療よりも高い保険点数が認められており、これを行う施設の条件として、常勤の放射線治療医が2名以上いること、医学物理士など専門知識を持った医師以外のスタッフも必要です」

●画像誘導放射線治療(IGRT)~腫瘍位置のズレを補正~

「放射線治療では従来、正確にがん組織を狙えるよう、がんが存在する部分の皮膚に印を付けるマーキングを行っていました。しかし、肺がんは呼吸により位置が変わるし、前立腺がんなども直腸のガスや蠕動により前後に動くため、皮膚に印を付けても、最初の計画時の同じ位置にがんがあるとは限りません。そこでIMRTなどでは、腫瘍の高精度な3次元的位置確認・修正手段として、画像誘導放射線治療(IGRT)が開発されて、臨床で使われ始めています」

これは、患者さんが治療装置のベッドに乗った際に、装置に付属しているX線CTなどで腫瘍の位置を確認し、治療計画を立てた際の位置とのズレをベッドの動きで補正するという仕組みとなっており、コンピュータによって自動的に行うことができます。

●体幹部定位放射線治療(SBRT)~小さながんを対象~

IMRTとは異なり、従来のX線治療と同じように均一の強さの細く絞ったX線ビームを様々な方向から照射することで、腫瘍周辺の正常組織への照射線量を少なくしながら、比較的小さな腫瘍を治療することを目的に行われるのが定位放射線治療で、体幹部の腫瘍などに使用する場合には体幹部定位放射線治療(SBRT)と呼ばれます。

定位とは腫瘍の位置を正しく定めるという意味です。従来から、コバルトの放射性同位元素(RI)から放出されるガンマ線を用いたガンマナイフと呼ばれる放射線治療が行われてきましたが、それをX線に置き替えた治療法です。

「SBRTで治療可能ながんは限られており、主に小さな肺がん、例えばⅠ期の肺がんや肺転移、または脳転移などの治療に使われます。Ⅰ期肺がんの場合だと、1回あたり12Gy(グレイ)の4、5回照射で治療できるというメリットがあります。ただ、前立腺がんや肝がんではもっと回数を増やさなければなりません」

SBRTの最大のメリットは低侵襲であることです。現在、Ⅰ期肺がんの標準治療は肺葉切除術ですが、実際には低肺機能や合併症により手術困難なことが多く、これらの症例にはSBRTが適していると言われています。

副作用としては、放射線性肺臓炎(20%前後)、皮膚炎および肋骨骨折(グレード2以上;5~6%)などがあります。

●粒子線治療−陽子線治療、重粒子線治療~体内で最大効果を発揮~

X線やガンマ線は光子線と呼ばれる電磁波の一種ですが、粒子線治療とは水素の原子核である陽子や炭素原子をサイクロトロンやシンクロトロンなどの加速器で加速して使う放射線治療です。一般に粒子の重量が重いほど、がん細胞に与えるダメージも大きいと考えられており、炭素原子の質量は陽子の約12倍です。

粒子線治療のメリットは、X線が体表面(皮膚)から深く進むほどエネルギーが減衰していくのに比べ、粒子線は体内に入り途中までは高いエネルギーを放出せず、停止直前に最大のエネルギーを放出する(ブラック・ピーク)性質があり、ブラック・ピークの位置や幅をコントロールすることで腫瘍に高線量を集中させられることと、腫瘍周辺の正常組織・臓器への影響が少なくて済むことです。

保険適用でないため、先進医療として治療費は患者負担となりますが、先進医療に対応している民間医療保険に加入している場合は、契約により限度額は異なりますが、保険会社から費用が支払われます。

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