Development of a novel combination therapy combined with hyperthermia, radiation and immune checkpoint blockade

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K08151
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: TAKAHASHI YUTAKA 大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (40353461)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小川 和彦 大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (40253984) ; 小泉 雅彦 大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (90186594)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 温熱療法 / 放射線 / 腫瘍免疫 / アブスコパル効果

Outline of Final Research Achievements

One of the major challenges in cancer therapy is to control distant metastasis. The abscopal effect has been recognized as an immune-mediated phenomenon in which tumors out-side the radiation field regresses, but is extremely rare event. We investigated whether the combination of X-ray, carbon ion beams, hyperthermia, and immune checkpoint inhibitors (ICI) contributes to the enhanced local effects and abscopal effects. We found that high X-ray dose is essential to enhance the abscopal effects in ICI therapy, regardless of fractionation in radiation delivery. Carbon ion irradiation required lower dose than X-ray to induce the abscopal effects. Addition to hyperthermia in X-ray irradiation at lower dose successfully induced the abscopal effect in ICI therapy.

Free Research Field

放射線生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

がん治療において、遠隔転移を制御することは最大の課題である。従前より、放射線治療により、照射していない部位の腫瘍が縮小する、免疫介在性と考えられる「アブスコパル効果」が知られているが、極めて稀な事象であった。本研究では、膵管癌等で免疫チェックポイント阻害剤治療において、Ｘ線に温熱を加えること、又は炭素線ではより低い線量で腫瘍内免疫反応に変化が生じ、局所のみならず遠隔腫瘍の制御に貢献していることを示唆するデータが得られた。本研究で得られた知見は、有効な治療がない骨肉腫や膵管癌のような難治性腫瘍に対し、新たな治療の可能性を提案するものであり、今後の臨床試験に向けた橋渡しの一歩となると考えられる。