子宮頸癌・膵臓癌患者への放射線治療と抗癌剤低用量併用の基礎的検討とその応用

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K16425
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 原田 倫太郎 千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (20568662)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 放射線治療 / 低用量抗癌剤 / 子宮頸癌 / 膵臓癌

Outline of Annual Research Achievements

がん治療における放射線療法では、腫瘍縮小効果を期待して抗癌剤との併用療法が行なわれている。当施設に置いても子宮頸癌および手術不能な膵臓癌に対して局所制御や根治的治療を目的として化学放射線治療が実施されている。子宮頸癌ではシスプラチン(CDDP)が頻用され、膵癌では、ゲムシタビン(GEM)の静脈内投与やカペシタビン(CAPE)の内服が放射線治療と併用されている。
放射線照射と抗癌剤の同時併用で明らかな治療効果が得られるが、治療を継続するために障害となるのが嘔吐や悪心などの副作用の発現である。制吐剤が投与されても症状の改善が認められない患者にとっては、治療の継続が困難である。
そこで当施設では、投与総量と抗腫瘍効果が相関し、血中濃度に依存して副作用が発現するCDDPに注目した。すなわち放射線照射との併用による治療効果を維持し、副作用を軽減するCDDPの低用量（8mg/m2）の連日投与を実施した。この方法では、積算CDDP量が十分量投与可能であること、副作用が軽減され治療成績が週1回のCDDP投与(40mg/m2 )と比較して同等である。これらの症例は臨床治療成績として当施設より報告されている。
本研究では、腫瘍細胞レベルにおける低濃度CDDPと照射線量の効果関係について、(1) 短期間の効果として腫瘍細胞のDNA合成阻害に対する検討、(2) 腫瘍細胞に対する比較的長期間の観察が必要なコロニー形成法による腫瘍細胞の生存率に対する検討、これらin vitroの実験結果より(3) マウスに移植した腫瘍細胞の放射線照射と抗癌剤併用による抗腫瘍効果の検討（in vivo）を実施し、臨床に寄与でき得る基礎的な知見を取得することを目的とする。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成30年度はHeLa-S3細胞のマウス移植時の細胞数の検討とエックス線単独照射における腫瘍縮小効果を確認し、シスプラチン(CDDP)併用による腫瘍増殖抑制効果実験の基礎とする目的で実験を実施した。
移植実験には、4週齢雄マウス（BALB/c Slc, nu/nu ）を用い、移植腫瘍細胞は当研究室にて継代培養しているHeLa-S3細胞（11から13代継代培養）をMEM液体培地（15％FBSおよび抗生物質を含む）にて培養した。腫瘍の移植はHeLa-S3細胞を継代培養し、培養3日目の細胞をマウスの右大腿部皮下に移植した。また、移植腫瘍の照射は、エックス線照射装置(MBR-1520R-3、(株)日立メデイコ)を使用して管電圧150kV、管電流20mAおよび線量率6.53Gy/分の条件でマウスの皮下腫瘍を照射した。照射時にはマウスを麻酔下にて腫瘍局所（照射野/約6x6mm）に実施した。
HeLa-S3腫瘍細胞をマウスの右大腿部皮下に移植した。移植細胞数は0.1ml当たり165から200万細胞が適量であり、移植12日後には移植マウスの全てに腫瘍の発育が認められ、腫瘍体積が220から230mm3と成長してエックス線照射を開始した。照射総線量は18Gy、20Gy、40Gyおよび60Gyであり、2回から6回の分割照射を実施した。
腫瘍体積は40Gyおよび60Gy(10Gy x 6分割照射)で初期体積の13から30％(照射20日後)にまで縮小が認められた。一方、18Gy(6Gy x 3回)と20Gy(10Gy x 2回)では、それぞれ照射前体積の1.92倍および3.48倍であった。これらの結果より、CDDPを併用する照射線量は、照射からの回復がみられる18Gyから30Gy(6Gy/回の分割照射)が適当と考えられた。

Strategy for Future Research Activity

平成31年度は、本研究の最終年度であり、マウスに移植した腫瘍細胞に対する放射線照射と抗癌剤の併用による傷害の程度を検討する。この併用効果が発現する作用機序および照射による細胞傷害に抗癌剤が相乗（相加）的な作用を示すか、抗癌剤による細胞への影響を照射が修飾するか否かを明らかにすることを目的とする。
今年度は、マウスに移植した腫瘍に対するエックス線照射単独の腫瘍縮小効果を検討した。その結果、腫瘍体積が230mm3前後に成長した腫瘍に対して総線量40Gyおよび60Gyのエックス線局所照射で明らかな腫瘍の縮小が認められた。次年度は、照射2週間後に再増殖が認められた18Gyから20Gyの総線量と分割照射回数を検討し、抗癌剤併用の腫瘍縮小効果について投与量および回数も検討する計画である。また、実験終了時に腫瘍の組織標本を作製し、病理組織学的検討を行う。特に腫瘍辺縁の細胞に対する放射線照射の傷害程度は、抗癌剤併用効果の発現を予測する指標と思われる。