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転移性脳腫瘍に対する過分割多段階照射の最適な線量投与方法の開発と臨床評価

Research Project

Project/Area Number 21K15548
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

丹羽 恵 (宇藤恵)  京都大学, 医学研究科, 助教 (20826028)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords転移性脳腫瘍 / 定位放射線治療 / 多段階照射 / 過分割放射線治療 / 過分割多段階照射
Outline of Research at the Start

本研究は転移性脳腫瘍に対する定位放射線治療において①照射時期を考慮し線量勾配が異なる照射法を組み合わせる多段階照射(Multi-shot Irradiation: MSI)と、②腫瘍と正常組織における亜致死的損傷からの回復の差を利用し短期間で高線量を投与する過分割放射線治療を組み合わせた最適な過分割多段階照射(Hyperfractionated Multi-shot Irradiation: Hyper-MSI)の開発、検証を目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は転移性脳腫瘍に対する定位放射線治療(SRT)において①照射時期を考慮し線量勾配が異なる照射法を組み合わせる多段階照射(MSI)と、②腫瘍と正常組織における亜致死的損傷からの回復の差を利用し短期間で高線量を投与する過分割放射線治療を組み合わせた最適な過分割多段階照射(Hyper-MSI)を開発、検証することである。

BEDTpot、LQC、TDFを参考に線量分割を模索しplanning studyを実施した結果、1回5Gyと4Gyの異なる処方線量を組み合わせた28Gy/6fr.(1日2回照射・辺縁70%)をHyper-MSIの試験案として作成したが、現時点では臨床試験としてHyper-MSIを実施するには安全性が懸念された。そのため3分割のSRT(1日1回照射)を2期的に実施するStaged-SRT(21Gy/3fr. 辺縁50%→21Gy/3fr. 辺縁70%)を新たな多段階照射としたpilot試験を立案し倫理委員会に提出する方針とした。

2023年度は2段階寡分割定位放射線治療のpilot試験に関する研究計画書を作成した。研究計画書作成の過程において、当施設における多発脳転移に対する単一回転中心を用いた定位放射線治療の治療成績を遡及的に解析し局所制御率や安全性を確認した。その解析結果やLQモデルを用いた線量分割を再度比較検討し、21Gy/3fr.ではなく18Gy/3fr.を2段階に分けて照射する多段階照射(18Gy/3fr. 辺縁50%→18Gy/3fr. 辺縁70%)が最も有望だと考えた。この2段階寡分割定位放射線治療の治療スケジュールを用いたpilot試験の研究計画書するとともに、secondary endpointとして用いるEORTC QLQ-BN30, QLQ-C30(QOL評価ツール)の使用につきEORTCに申請し許可を得た。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究開始時から継続して実施してきた文献の網羅的な解析の結果、現時点においては臨床試験としてHyper-MSIを実施するには安全性が懸念されたため、3分割のSRT(1日1回照射)を2期的に実施するStaged-SRTを新たな多段階照射として開発する方向とした。当施設における多発脳転移に対する単一回転中心を用いた定位放射線治療の治療成績を遡及的に解析し、LQモデルを用いた線量分割の比較検討を改めて実施し、2段階寡分割定位放射線治療として有望と考えられる線量分割・治療スケジュールを用いたpilot試験を立案した。2024年4月に研究計画書を倫理委員会へ提出し、現在審査中である。上記経過を踏まえ、やや遅れているとした。

Strategy for Future Research Activity

2024年度は、2段階寡分割定位放射線治療のpilot試験である「転移性脳腫瘍に対する2段階寡分割定位放射線治療の有用性に関する臨床研究」について施設内倫理委員会の審査を受け、承認が得られ次第、症例登録を開始する。また引き続き転移性脳腫瘍や頭蓋内腫瘍に対するSRTの文献の網羅的解析を継続する。
本試験は2年の登録期間を設けているが、予定症例数の登録を早期に完了した際は、観察期間・解析作業に移行する。解析内容は学会にて発表し、英文誌へ論文投稿する。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 6 results)

  • [Journal Article] Influence of dose calculation algorithms on the helical diode array using volumetric‐modulated arc therapy for small targets2024

    • Author(s)
      Ono Tomohiro、Hirashima Hideaki、Adachi Takanori、Iramina Hiraku、Fujimoto Takahiro、Uto Megumi、Nakamura Mitsuhiro、Mizowaki Takashi
    • Journal Title

      Journal of Applied Clinical Medical Physics

      Volume: NA Issue: 7 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1002/acm2.14307

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Scalp Dose Threshold for Preventing Permanent Alopecia in Scalp-Avoidance Whole-Brain Irradiation With Volumetric Modulated Arc Radiation Therapy for Pediatric Patients With Medulloblastomas2023

    • Author(s)
      Torizuka D, Uto M, Umeda K, Kamitori T, Iwai A, Saida S, Kato I, Mineharu Y, Arakawa Y, Takita J, Mizowaki T
    • Journal Title

      Int J Radiat Oncol Biol Phys

      Volume: S0360-3016 Issue: 4 Pages: 889-893

    • DOI

      10.1016/j.ijrobp.2023.01.027

    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dosimetric impact of adding non‐coplanar arcs for scalp‐avoidance whole‐brain irradiation with volumetric‐modulated arc radiotherapy on scalp dose reduction in pediatric patients with medulloblastomas2023

    • Author(s)
      Torizuka Daichi、Uto Megumi、Mizowaki Takashi
    • Journal Title

      Journal of Applied Clinical Medical Physics

      Volume: 25 Issue: 2

    • DOI

      10.1002/acm2.14189

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Single isocenter stereotactic irradiation for multiple brain metastases: current situation and prospects2022

    • Author(s)
      Uto Megumi、Torizuka Daichi、Mizowaki Takashi
    • Journal Title

      Japanese Journal of Radiology

      Volume: 40 Issue: 10 Pages: 987-994

    • DOI

      10.1007/s11604-022-01333-7

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Evaluation of correlation between intrafractional residual setup errors and accumulation of delivered dose distributions in single isocenter volumetric modulated arc therapy for multiple brain metastases2022

    • Author(s)
      Tsuruta Yusuke、Nakamura Mitsuhiro、Nakata Manabu、Hirashima Hideaki、Zhou Dejun、Uto Megumi、Takehana Keiichi、Fujimoto Takahiro、Mizowaki Takashi
    • Journal Title

      Physica Medica

      Volume: 98 Pages: 45-52

    • DOI

      10.1016/j.ejmp.2022.04.012

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interfractional target changes in brain metastases during 13-fraction stereotactic radiotherapy2021

    • Author(s)
      Uto Megumi、Ogura Kengo、Katagiri Tomohiro、Takehana Keiichi、Mizowaki Takashi
    • Journal Title

      Radiation Oncology

      Volume: 16 Issue: 1 Pages: 140-140

    • DOI

      10.1186/s13014-021-01869-4

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] Dosimetric comparison among dynamic conformal arc therapy, coplanar and non-coplanar volumetric modulated arc therapy for single brain metastasis2021

    • Author(s)
      Torizuka Daichi、Uto Megumi、Takehana Keiichi、Mizowaki Takashi
    • Journal Title

      Journal of Radiation Research

      Volume: NA

    • DOI

      10.1093/jrr/rrab092

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Stereotactic radiosurgery for multiple brain metastases: Elements Multiple Brain Mets SRS/ExacTrac.2023

    • Author(s)
      Megumi Uto
    • Organizer
      8th Taiwan Japan Radiation Oncology Symposium
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Clinical outcomes of five-fraction stereotactic radiotherapy with linear accelerators for intracranial hemangioblastomas2023

    • Author(s)
      Megumi Uto, Daichi Torizuka, Yohei Mineharu, Yoshiki Arakawa, Takashi Mizowaki
    • Organizer
      FARO&KOSRO 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 放射線治療概論と転移性脳腫瘍に対する定位放射線治療2023

    • Author(s)
      宇藤恵
    • Organizer
      第61回日本癌治療学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 転移性脳腫瘍に対する放射線治療-腎細胞癌からの転移性脳腫瘍に着目して-2023

    • Author(s)
      宇藤恵
    • Organizer
      日本泌尿器腫瘍学会第9回学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 多発脳転移に対するVMATによるsingle isocenter stereotactic irradiationの長期治療成績について2023

    • Author(s)
      宇藤恵
    • Organizer
      第1回転移性脳腫瘍研究会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 多発脳転移に対するsingle isocenter stereotactic irradiationについて2023

    • Author(s)
      宇藤恵
    • Organizer
      第13回がん放射線療法研修:転移性脳腫瘍の放射線治療
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 脳血管芽腫に対する5分割定位放射線治療成績について2023

    • Author(s)
      宇藤恵 、鳥塚大地 、峰晴陽平 、荒川芳輝 、溝脇尚志
    • Organizer
      第32回日本定位放射線治療学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 原発性脳腫瘍・転移性脳腫瘍に対する放射線治療2022

    • Author(s)
      宇藤恵
    • Organizer
      第23回放射線腫瘍学夏季セミナー
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 脳転移の放射線治療2022

    • Author(s)
      宇藤恵
    • Organizer
      第36回がん放射線治療看護セミナー
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 脳脊髄血管芽腫に対する放射線治療成績について2022

    • Author(s)
      宇藤恵 、鳥塚大地 、峰晴陽平 、荒川芳輝 、溝脇尚志
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会第35回学術大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 血管芽腫に対する放射線治療成績について2022

    • Author(s)
      宇藤恵、荒川 芳輝、峰晴 陽平、溝脇 尚志
    • Organizer
      第40回日本脳腫瘍学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 多発脳転移に対するsingle isocenter VMAT-STIの治療成績について2021

    • Author(s)
      宇藤恵、竹花恵一、鳥塚大地、溝脇尚志
    • Organizer
      第30回日本定位放射線治療学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 脳転移に対する放射線治療の現状と展望2021

    • Author(s)
      宇藤恵、鳥塚大地、溝脇尚志
    • Organizer
      第57回日本医学放射線学会秋季臨床大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 多発脳転移に対するBrainlab Elements Multiple Brain Metsについて2021

    • Author(s)
      宇藤恵
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会第34回学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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