肺癌の再放射線治療後のリンパ球減少症予測モデル構築

• Project/Area Number: 22K15798
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 金平 孝博 北海道大学, 大学病院, 助教 (30875068)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: Lymphopenia / Lung cancer / NTCP model / 放射線治療 / 正常組織有害事象発生確率モデル / リンパ球減少

Outline of Research at the Start

肺癌放射線治療後のリンパ球数の低下と生存率悪化の関連を示す報告が増え、リンパ球減少予測ついて研究されている。しかし、再放射線治療において、過去の照射による臓器のダメージ・回復が考慮された予測モデルがない。本研究では、過去の線量を考慮することでより正確なリンパ球減少予測モデルの構築を目指す。また構築モデルを用いて、シミュレーションによりリンパ球減少リスク低減の可能性を検討する。

Outline of Annual Research Achievements

放射線治療によるリンパ球減少症と生存率悪化との関連が、肺癌を含む多数の癌で報告されている。肺癌放射線治療においてリンパ球減少症はよくみられる有害事象の一つであり重要な有害事象として認識されつつある。本研究では、肺癌の再放射線治療患者について、過去の放射線治療による影響が考慮されたリンパ球減少症発生確率モデルを構築し、その予測精度検証を目的とした。当該年度は、解剖学的変化を考慮した合算線量分布の推定とその精度評価、またリンパ球減少症の関連因子の調査のために以下を実施した。
1)患者データ収集: 当院で治療された非小細胞肺癌患者について、臨床患者情報、放射線治療前・中・後のリンパ球数、放射線治療関連DICOMデータの取得を行った。
2) 合算線量分布の推定:複数の放射線治療計画を照射された患者について、非剛体位置合わせを用いることで解剖学的変化を考慮した合算線量分布を推定した。また、非剛体位置合わせの精度評価を行い、本研究でリンパ球減少発生確率モデル構築するにおいて十分な精度であることを確認した。
3)リンパ球減少予測モデル構築:　収集された症例について、線量因子と非線量因子を用いて、リンパ球減少症発生確率モデルを構築した。このモデルで選択された予測因子は、先行研究で報告された因子と同様であることを確認した。また、この非小細胞肺癌症例群において、放射線治療開始直後のリンパ球減少率が、リンパ球減少症の重要な予測因子であることがわかった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

肺癌症例のデータ収集において、採血データの有無、手術や化学療法等の既往歴による症例除外により予定よりも症例収集に時間を要したため、再放射線治療症のデータ収集に至らなかった。

Strategy for Future Research Activity

今後は、再肺癌放射線治療患者についてデータ収集し、精度検証した非剛体位置合わせによって合算線量分布を推定し、リンパ球数減少発生確率モデル構築を行う。患者個々の放射線感受性とリンパ球数の回復度合いをモデルに含めることで、過去の線量分布がリンパ球数に与える影響を考慮可能とすることで、より正確なリンパ球数発生確率モデル構築を目指す。また、食道癌や乳癌などの胸部照射症例等を用いることで、構築したモデルの精度検証を行う。