2016 Fiscal Year Annual Research Report
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15H04913
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| Research Institution | Research Institute, Osaka Medical Center for Cancer and Cardiovascular Disaeses |
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Principal Investigator |
手島 昭樹 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪国際がんセンター(研究所), 放射線治療科, 主任部長 (40136049)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 秀典 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪国際がんセンター(研究所), その他部局等, 副部長 (90601120)
井岡 達也 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪国際がんセンター(研究所), その他部局等, 副部長 (70501815)
冨田 裕彦 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪国際がんセンター(研究所), その他部局等, 主任部長 (60263266)
小西 浩司 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪国際がんセンター(研究所), その他部局等, その他 (60457017)
上田 悦弘 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪国際がんセンター(研究所), その他部局等, その他(移行) (80643486)
出水 祐介 神戸大学, 医学研究科, 客員准教授 (50452496)
沼崎 穂高 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (70403011)
皆巳 和賢 大阪大学, 医学系研究科, 特任助教(常勤) (90634593)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 放射線治療 / 膵臓癌 / 術前化学放射線療法 / IMRT |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、膵癌術前化学放射線療法に強度変調放射線治療（IMRT : Intensity Modulated Radiation Therapy） を本格導入する為、物理工学的指標に始まり、生物・基礎生物学的指標までデータベース化することでIMRTのdose paintingを確立し、世界初の本格的検証を開始することが目的である。
物理学的なアプローチとしては、前年度評価した腹腔動脈CeAと上腸管脈動脈SMAの照射領域に対し、治療計画用CTに対して安全領域を考慮に入れたVMAT計画を立案し、複数回撮影したCTに対してregistrationを行った。隣接危険臓器である胃・十二指腸に対するVMAT使用時の線量を評価した。また最適な治療計画呼気CT撮影方法の検討を行った。通常呼気停止画像と、4DCTをそれぞれ位相ベースのexphCT、振幅ベースのexampCTという自由呼吸呼気停止画像を再構成し、それぞれのCT画像で肝体積を計測した。また初回に対して各画像を骨照合し、肝臓の中心位置の変動を比較した。
生物学的アプローチとしては、3種のヒト膵がん細胞MIAPaca-2、PANC1、AsPC-1を用いて、ゲムシタビン、5-FU、イリノテカン、オキサリプラチン、FORFILINOX（5-フルオロウラシル（5-FU）、レボホリナートカルシウム、イリノテカン及びオキサリプラチンの混合剤）及びアブラキサンの細胞増殖抑制効果ならびに転移抑制効果を評価した。以上の成果を基盤に臨床応用の準備を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
複数回治療計画CTを撮影した症例を用い、前年度評価した照射領域に対するVMAT治療計画を作成した。
十二指腸のV55GyについてはVMAT、3DCRTにおいてそれぞれ、0.8±0.5cc,0.3±0.2ccと有意差は見られなかったが、V50Gyにおいては、18.9±3.8cc 33.8±7.8ccと有意に低下した。これにより本提案のVMATは危険臓器のV55Gyの高線量領域の増加はなく、V50Gy以下の領域を小さくすることが可能である。肝体積はexCTと比較し、exphCT、exampCTで2.2%、2.3%増加したが有意差はなかった。中心位置の変化は、exCT、exphCT、exampCTにおいて左右方向が3.0±1.2mm、0.5±2.5mm、1.5±0.9mm、腹背方向が0.9±3.0mm、0.5±1.6mm、0.2±2.1mm、頭尾方向が9.0±12.8mm、2.3±3.9mm、2.6±3.7mmとなった。有意差はないが、頭尾方向においてexCTの変動が大きかった。以上よりexCTと比較し4DCTは呼吸再現性がよく、exphCTとexampCTの両者の差は無視できるほどだと明らかになった。
前年度までに評価した2種のヒト膵がん細胞MIAPaca-2及びPANC1に加えヒト膵がん細胞AsPC-1を用いて、ゲムシタビン、5-FU、イリノテカン、オキサリプラチン、FORFILINOX(5-フルオロウラシル（5-FU)、レボホリナートカルシウム、イリノテカン及びオキサリプラチンの混合剤）及びアブラキサンの細胞増殖抑制効果ならびに転移要請効果を評価した結果、in vitroにて放射線照射と併用する場合ゲムシタビン、5-FU、イリノテカン、オキサリプラチン、FORFILINOX、アブラキサンはそれぞれ3μM、10μM、5μM、5μM、100nM、3nMが最適であることが示された。
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| Strategy for Future Research Activity |
物理工学的アプローチ
今年度はVMAT計画に対してhybrid治療計画において重要な1) Angle optimizationの確立および 2)呼吸同期法の確立を行う。1) boost照射のbeam angleによっては、VMATによって低下させた危険臓器に対する線量の増加が考えられる。そこでVMAT線量を鑑みたAngle optimization法をBeam angle optimizerを用いて確立する。2)VISICOIL、Gold Anchor、ACCULOC ゴールドマーカ、iGold 等の各種金マーカを留置した、オリジナルファントムを作成し、視認性および呼吸同期法が適応できるかの検討を行う。同期照射による小照射野と低MUの線量検証を行うことで、boost照射の物理的安定を評価する。
基礎生物学的アプローチ
ヒト膵がん細胞AsPC-1をBalb/c nude miceに皮下注射し、異種移植片を作成する。本実験では、in vitroにて照射後のがん細胞を移植する方法と腫瘍形成後にin vivoにて照射する方法を採用する。昨年度までに決定した薬剤と放射線を用いて、併用効果による腫瘍抑制効果と転移抑制効果を検討し、in vitro実験との整合性を確認する。
以上の成果を基盤として臨床応用を開始して術前化学放射線の高精度化を達成する。
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