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拡散係数と糖代謝・腫瘍血流量を組み合わせた肺癌定位照射における予後予測法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 20K08098
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分52040:放射線科学関連
研究機関弘前大学

研究代表者

青木 昌彦  弘前大学, 医学研究科, 教授 (70292141)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード肺癌 / 体幹部定位放射線治療 / dual-energy CT / FDG-PET / DWIBS / 低酸素 / 嫌気性解糖 / 拡散係数 / 限局性肺癌 / 放射線抵抗性 / ブドウ糖代謝 / Dual-energy CT / FDG-PET/CT / 拡散強調画像 / 放射線感受性 / 糖代謝 / 腫瘍血流量 / 定位放射線治療
研究開始時の研究の概要

水分子の自己拡散を画像化するMRIの拡散強調画像は、がんの細胞密度や活動性を反映することから、前立腺癌等で最近注目されている。拡散係数がその代表的指標として用いられているが、数値のばらつきや画質が不鮮明等の理由により肺癌ではあまり注目されてこなかった。申請者は放射線感受性を左右する腫瘍血流量と腫瘍の悪性度に関連するSUVmaxに着目し、腫瘍血流量低下やブドウ糖代謝の亢進が体幹部定位放射線治療後の局所再発に深く関与していることを肺癌で明らかにした。本研究では、これまでの基盤研究に拡散係数を加えることの意義、及び再発高リスク群の経過観察における拡散強調画像の意義と有用性について肺癌で明らかにする。

研究成果の概要

体幹部定位放射線治療の治療前評価としてdual-energy CTおよびFDG-PETの両方を行った肺癌症例について、低酸素の指標であるヨード密度と悪性度の指標であるSUVmax、細胞密度の指標である水密度とその拡散係数に着目し、予後指標としての有用性を明らかにすることを目的に研究を行った。肺癌299例の解析の結果、ヨード密度とSUVmaxに弱い負の相関、水密度とSUVmaxに中等度の正の相関を認めた。ヨード密度低値は有意な予後不良因子であり、かつSUVmax高値の患者群は全生存率と局所制御率が有意に不良であった。本研究の結果、嫌気性解糖が肺癌定位放射線治療後の再発高リスク群と同定された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

悪性腫瘍のおよそ8割は好気性環境下においても嫌気性解糖を行っていることが知られており、その様な腫瘍は 腫瘍内の酸素分圧に関係なくブドウ糖代謝が亢進している。ブドウ糖代謝は血流低下や栄養不足等の劣悪な環境にあるがんにとってエネルギーを得るための重要な反応であり、がんの増殖にも重要な役割を果たしている。中でも低酸素下で嫌気性解糖を行っている腫瘍はとりわけ放射線抵抗性かつ悪性度が高いと考えられる。多数例による本研究の結果、dual energy CTとFDG-PETを行うことにより、その様な腫瘍を事前に絞り込むことができ、それらに対する線量増加や分割法の工夫により治療成績の更なる向上が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 17件、 オープンアクセス 12件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Translational study for stereotactic body radiotherapy against non-small cell lung cancer, including oligometastases, considering cancer stem-like cells enable predicting clinical outcome from in vitro data2023

    • 著者名/発表者名
      Ryo Saga, Yusuke Matsuya, Hikari Sato, Kazuki Hasegawa, Hideki Obara, Fumio Komai, Hironori Yoshino, Masahiko Aoki, Yoichiro Hosokawa
    • 雑誌名

      Radiotherapy and Oncology

      巻: 181 ページ: 109444-109444

    • DOI

      10.1016/j.radonc.2022.109444

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Complementary killing effect of tirapazamine in combination with radiation therapy on cells with high aldehyde dehydrogenase activity in SAS cell line2022

    • 著者名/発表者名
      K. Ichise, K. Hirose, M. Sato, F. Komai, M. Tanaka, I. Fujioka, H. Kawaguchi, Y. Hatayama, Y. Takai, M. Aoki
    • 雑誌名

      International Journal of Radiation Research

      巻: 20 号: 2 ページ: 269-276

    • DOI

      10.52547/ijrr.20.2.3

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Case Report: A Giant Epignathus with a Well-Developed Skeleton of Head and Neck2022

    • 著者名/発表者名
      Goto Shintaro、Nakazawa Atsuko、Yoshizawa Tadashi、Aoki Masahiko、Hirabayashi Takeshi、Seino Hiroko、Morohashi Satoko、Kijima Hiroshi
    • 雑誌名

      International Journal of Surgical Pathology

      巻: 21 号: 7 ページ: 106689692211337-106689692211337

    • DOI

      10.1177/10668969221133739

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of six-cycle completion and earlier use of radium-223 therapy on prognosis for metastatic castration-resistant prostate cancer: A real-world multicenter retrospective study2022

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Daichi、Hatakeyama Shingo、Kawaguchi Hideo、Hatayama Yoshiomi、Ishibashi Yusuke、Kusaka Ayumu、Noro Daisuke、Tanaka Toshikazu、Ito Hiroyuki、Okuyama Yoshiharu、Okamoto Teppei、Yamamoto Hayato、Yoneyama Takahiro、Hashimoto Yasuhiro、Aoki Masahiko、Ohyama Chikara
    • 雑誌名

      Urologic Oncology: Seminars and Original Investigations

      巻: 40 号: 2 ページ: 64.e1-64.e8

    • DOI

      10.1016/j.urolonc.2021.11.005

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of novel prognostic factors focusing on clinical outcomes in patients with non?small cell lung cancer after stereotactic body radiotherapy2022

    • 著者名/発表者名
      Sato Hikari、Ito Fumiki、Hasegawa Kazuki、Saga Ryo、Hosokawa Yoichiro、Tanaka Mitsuki、Aoki Masahiko
    • 雑誌名

      Oncology Letters

      巻: 23 号: 3 ページ: 79-79

    • DOI

      10.3892/ol.2022.13199

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impact of low iodine density tumor area ratio on the local control of non-small cell lung cancer through stereotactic body radiotherapy2021

    • 著者名/発表者名
      Mitsuki Tanaka, Ichise Koji, Ichitaro Fujioka, Mariko Sato, Katsumi Hirose, Hideo Kawaguchi, Yoshiomi Hatayama, Yoshihiro Takai, Eiki Tsushima, Masahiko Aoki
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 62 号: 3 ページ: 448-456

    • DOI

      10.1093/jrr/rrab015

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stereotactic body radiotherapy for pulmonary oligometastases as an initial metastasis‐directed therapy: patterns of relapse and predictive factors for early mortality2021

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Takaya、Niibe Yuzuru、Aoki Masahiko、Onishi Hiroshi、Yamada Kazunari、Shintani Takashi、Yamashita Hideomi、Kobayashi Mitsuru、Oh Ryoong‐Jin、Jingu Keiichi
    • 雑誌名

      Precision Radiation Oncology

      巻: 5 号: 2 ページ: 84-92

    • DOI

      10.1002/pro6.1115

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Clinical Usefulness of Water/Iodine Material Density Measured by DE-CT2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Hasegawa, Ryo Saga, Yuta Sato, Mitsuki Tanaka, Ryo Katagishi, Masahiko Aoki and Yoichiro Hosokawa
    • 雑誌名

      Radiation Environment and Medicine

      巻: 10 ページ: 82-86

    • NAID

      40022661744

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Not Only Hypoxia- but Radiation-Induced Epithelial-Mesenchymal Transition Is Modulated by Hypoxia-Inducible Factor 1 in A549 Lung Cancer Cells2021

    • 著者名/発表者名
      Sato M, Hirose K, Ichise K, H. Yoshino H, Harada T, Hatayama Y, Kawaguchi H, Tanaka M, Fujioka I, Takai Y, Aoki M.
    • 雑誌名

      Folia Biologica (Praha)

      巻: 67 ページ: 62-69

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assessing the Utility of 18F-Fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography in the Differential Diagnosis Between Spinal Schwannomas and Meningiomas2021

    • 著者名/発表者名
      Ono Hiroya、Kumagai Gentarou、Wada Kanichiro、Ono Atsushi、Asari Toru、Aoki Masahiko、Ishibashi Yasuyuki
    • 雑誌名

      Cureus

      巻: 13

    • DOI

      10.7759/cureus.18890

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Phase I/II Study of Biweekly Carboplatin and Nab-paclitaxel With Concurrent Radiotherapy for Patients With Locally Advanced Unresectable Stage III Non-small-cell Lung Cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Hisashi、Hasegawa Yukihiro、Makiguchi Tomonori、Okumura Fumihiko、Tabe Chiori、Shiratori Toshihiro、Ishioka Yoshiko、Itoga Masamichi、Taima Kageaki、Yokouchi Junichi、Hatayama Yoshiomi、Aoki Masahiko、Tasaka Sadatomo
    • 雑誌名

      Clinical Lung Cancer

      巻: 22 号: 1 ページ: 42-48

    • DOI

      10.1016/j.cllc.2020.09.016

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stereotactic Body Radiotherapy for Pulmonary Oligometastases from Esophageal Cancer: Results and Prognostic Factors2020

    • 著者名/発表者名
      YAMAMOTO TAKAYA、NIIBE YUZURU、MATSUMOTO YASUO、DEKURA YASUHIRO、OH RYOONG-JIN、YAMASHITA HIDEOMI、KAKUHARA HISAO、AOKI MASAHIKO、JINGU KEIICHI
    • 雑誌名

      Anticancer Research

      巻: 40 号: 4 ページ: 2065-2072

    • DOI

      10.21873/anticanres.14164

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prognostic value of quantitative FDG?PET in the prediction of survival and local recurrence for patients with advanced oral cancer treated with superselective intra?arterial chemoradiotherapy2020

    • 著者名/発表者名
      Oyama Tomoyuki、Hosokawa Yoichiro、Abe Kazuki、Hasegawa Kazuki、Fukui Roman、Aoki Masahiko、Kobayashi Wataru
    • 雑誌名

      Oncology Letters

      巻: 19 ページ: 3775-3780

    • DOI

      10.3892/ol.2020.11488

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Significant reduction of oncologic pulmonary death by local control for pulmonary oligometastases treated with stereotactic body radiotherapy2020

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Takaya、Niibe Yuzuru、Yamada Kazunari、Aoki Masahiko、Onishi Hiroshi、Katsui Kuniaki、Dekura Yasuhiro、Nishikawa Atsushi、Manabe Yoshihiko、Yamashita Hideomi、Jingu Keiichi
    • 雑誌名

      Radiotherapy and Oncology

      巻: 147 ページ: 86-91

    • DOI

      10.1016/j.radonc.2020.03.019

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analyses of Local Control of Pulmonary Oligometastases after Stereotactic Body Radiotherapy and Impact of Local Control on Survival2020

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Takaya、Niibe Yuzuru、Aoki Masahiko、Shintani Takashi、Yamada Kazunari、Kobayashi Mitsuru、Yamashita Hideomi、Ozaki Masatoki、Manabe Yoshihiko、Onishi Hiroshi、Yahara Katsuya、Nishikawa Atsushi、Katsui Kuniaki、Oh Ryoong-Jin、Terahara Atsuro、Jingu Keiichi
    • 雑誌名

      BMC Cancer

      巻: 20 ページ: 997-997

    • DOI

      10.21203/rs.3.rs-35650/v1

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Factors related to primary cancer death and non-primary cancer death in patients treated with stereotactic body radiotherapy for pulmonary oligometastases2020

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto T, Niibe Y, Matsumoto Y, Aoki Y, Oh R-J, Ozaki M, Kobayashi M, Manabe Y, Shintani T, Dekura Y, Onishi H, Yamashita H, Jingu K
    • 雑誌名

      Cancer Med

      巻: 9 号: 23 ページ: 8902-8911

    • DOI

      10.1002/cam4.3508

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analyses of local control and survival after stereotactic body radiotherapy for pulmonary oligometastases from colorectal adenocarcinoma2020

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto T, Niibe Y, Matsumoto Y, Onishi H, Aoki Y, Nishikawa A, Oh R-J, Shitani T, Yahara K, Ozaki M, Manabe Y, Jingu K
    • 雑誌名

      J Radiat Res

      巻: 61 号: 6 ページ: 935-944

    • DOI

      10.1093/jrr/rraa071

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 肺がんに対する 体幹部定位放射線治療 の進歩と将来展望2023

    • 著者名/発表者名
      青木昌彦
    • 学会等名
      第175回弘前胸部疾患談話会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dual-Energy CTが放射線治療にもたらす恩恵2022

    • 著者名/発表者名
      青木昌彦
    • 学会等名
      令和4年度日本放射線技術学会近畿支部セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 肺癌に対する体幹部定位放射線治療の現状と将来展望2021

    • 著者名/発表者名
      青木昌彦
    • 学会等名
      第5回放射線治療あすなろ会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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