Planning and optimization of dose distribution based on biological effectiveness of carbon ion radiotherapy for osteosarcoma

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K16751
• Research Institution: Shonan Kamakura General Hospital, Medical Corporation Tokushukai (Center for Clinical and
• Principal Investigator: 柴 慎太郎 医療法人徳洲会湘南鎌倉総合病院(臨床研究センター), 湘南先端医学研究所 放射線医学研究部, 主任研究員 (90826950)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 重粒子線治療 / 骨肉腫 / 生物学的効果 / 線量分布図

Outline of Annual Research Achievements

切除非適応骨軟部腫瘍に対する重粒子線治療は放射線医学総合研究所から良好な治療成績が報告されている。しかし、重粒子線治療の臨床報告は十分ではなく、当院における治療成績の解析を行った。解析は当院で切除非適応骨原発肉腫に対して重粒子線治療を行った53人を対象とした。観察察期の中央値は36.9ヶ月であった。3年全生存率は79.7%、3年局所制御率は88.6%、3年無増悪生存率は68.9%で、grade3以上の有害事象を3人で認めた。結論としては切除非適応骨原発肉腫に対して重粒子線治療は根治的治療となりうるものであった。この解析に関しては論文として学術誌に報告した。また、切除不能な放射線治療後肉腫に対する重粒子線治療により長期生存を得た症例に関しても学術誌に報告した。
今回の実験では、ヒト骨肉腫腫細のU2OSに異なる線エネルギー付与(liner energy transfer; LET)の重粒子線照射を行った。異なるLETで照射を行うことで細胞生残率が変わることや化学療法との増感効果が変わることに関してはヒト子宮頸がん細(HeLa細胞)を用いて実験を行い、論文として学術誌に報告した。ヒト骨肉腫細胞のU2OSを用いた照射実験は終了しており、LETが13, 30, 50, 70kev/μmで実験を行い実際の治療計画で用いているヒト唾液腺細胞(human salivary gland; HSG)の相対的生物学的効果(relative biological effectiveness; RBE)より、高いLETになるにつれてその値が大きくなることがわかった。
U2OSのそれぞれのLETに対するRBEとHSGのLETの違いによるRBE曲線を元にして、U2OSのRBE曲線を作成し、重粒子線治療の線量分布作成システムにU2OSのRBEによる線量分布を反映させることに成功した。また、HSGによる線量分布とU2OSによる線量分布を線量体積ヒストグラムを用いての比較を行った。
現在論文作成中で、今年度中に投稿する予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

すでに論文作成中になっており、大きな遅れはないと考える。

Strategy for Future Research Activity

現在出ているデータを元にして論文作成を行い、研究終了を目指す。

Causes of Carryover

コロナ関連で学会出張が減少したことが理由の一つと考えます。