肺癌に対する陽子線治療の選択基準確立に向けた心肺相互作用勘案NTCPモデル構築

• 研究課題/領域番号: 23K24269
• 補助金の研究課題番号: 22H03008 (2022-2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2022-2023)
• 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: 北海道大学
• 研究代表者: 青山 英史 北海道大学, 医学研究院, 教授 (80360915)
• 研究分担者: 鈴木 隆介 北海道大学, 大学病院, 助教 (00400052) ; 宮本 直樹 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (00552879) ; 高尾 聖心 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (10614216) ; 金平 孝博 北海道大学, 大学病院, 助教 (30875068) ; 橋本 孝之 北海道大学, 医学研究院, 准教授 (60400678) ; 小橋 啓司 北海道大学, 医学研究院, 講師 (70577410) ; 西岡 健太郎 北海道大学, 医学研究院, 助教 (80463743) ; 田口 大志 北海道大学, 大学病院, 助教 (90374454)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円); 2024年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2023年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2022年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
• キーワード: 局所進行肺癌 / 放射線治療 / 陽子線治療 / 強度変調 / 正常組織障害確率

研究開始時の研究の概要

本研究は、免疫チェックポイント阻害薬の登場により、手術非適応局所進行肺癌の治療成績は飛躍的に向上したが、薬剤使用の適応となるのは根治的化学放射線治療を完遂できた症例に限定される。X線治療では肺・心臓の毒性のため根治的放射線治療ができない症例が多く存在するが、一部の症例では、強度変調陽子線治療を用いることで根治的放射線治療の対象となる可能性がある。肺と心臓の放射線毒性の間には相互作用がある可能性があるが、両臓器の有害反応発生確率を包括的に扱う指標は存在しない。そのような指標を作成し、陽子線治療が必要な症例群を選別する方法を確立し、これまで根治の見込みがなかった患者を救済することを目標とする。

研究実績の概要

本研究は、免疫チェックポイント阻害薬の登場により、手術非適応局所進行肺癌の治療成績は飛躍的に向上したが、薬剤使用の適応となるのは根治的化学放射線治療を完遂できた症例に限定される。X線治療では肺・心臓の毒性のため根治的放射線治療ができない症例が多く存在するが、一部の症例では、強度変調陽子線治療を用いることで根治的放射線治療の対象となる可能性がある。肺と心臓の放射線毒性の間には相互作用がある可能性があるが、両臓器の有害反応発生確率を包括的に扱う指標は存在しない。そのような指標を作成し、真に陽子線治療が必要な症例群を選別する方法を確立することで、これまで根治の見込みがなかった患者を救済することを目標としたものである。
昨年度は、当該研究「肺癌根治的放射線治療症例の探索的解析に関する多機関共同研究」は、2023年 01月12日 生命・医学系研究倫理審査委員会事務局で審議され承認をうけた（審査受付番号：生021-0178）。その後、研究協力施設である北海道がんセンター、帯広厚生病院のIRBでも承認され、症例情報は、北海道大学病院 145症例、北海道がんセンター 217症例、帯広厚生病院 41症例で集積されており、臨床成績についての解析に着手している。また放射線治療計画情報を含んだDICOM-RT情報の集積も終了しており、心臓などの関心領域（ROI）の作成の作業をしているところであり、その作業が終了し次第、肺毒性・心毒性に関する線量との関連性の解析に取り掛かる準備はできている。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

症例情報がすでに北海道大学病院145例、北海道がんセンター217例、帯広厚生病院41例で集積が終了し、解析に着手できており、肺・心臓のNTCPモデル作成の準備段階まで進んでいることからおおむね順調に進展していると判断する。

今後の研究の推進方策

これまで集積した3施設403症例の局所進行肺癌のX線治療データを用いて、肺・心臓の線量パラメータと両臓器の合併症発生確率の関連性について解析し、肺・心臓のNTCPモデルの作成に着手、両臓器の相互作用について検討するところまでを今年度の目標とする。それと同時、全403症例で仮想的な陽子線治療計画を作成を開始し、最終的な研究目標である、陽子線治療の適応を決める際の閾値の設定に向けた準備を進める。

研究成果

• [国際共同研究] Duke University/MD Anderson Cancer Center/Massachusetts General Hospital(米国)
• [雑誌論文] Establishing quality indicators to comprehensively assess quality assurance and patient safety in radiotherapy and their relationship with an institution’s background (2023)
  • 著者名/発表者名: Mizuno Norifumi、Okamoto Hiroyuki、Minemura Toshiyuki、Kawamura Shinji、Tohyama Naoki、Kurooka Masahiko、Kawamorita Ryu、Nakamura Masaru、Ito Yoshinori、Shioyama Yoshiyuki、Aoyama Hidefumi、Igaki Hiroshi
  • 雑誌名: Radiotherapy and Oncology 巻: 179 ページ: 109452-109452
  • DOI: 10.1016/j.radonc.2022.109452
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detailed analysis of failure patterns using deformable image registration in hypopharyngeal cancer patients treated with sequential boost intensity-modulated radiotherapy. (2023)
  • 著者名/発表者名: Otsuka M, Yasuda K, Uchinami Y, Tsushima N, Suzuki T, Kano S, Suzuki R, Miyamoto N, Minatogawa H, Dekura Y, Mori T, Nishioka K, Taguchi J, Shimizu Y, Katoh N, Homma A, Aoyama H.
  • 雑誌名: J Med Imaging Radiat Oncol. 巻: 67 号: 1 ページ: 98-110
  • DOI: 10.1111/1754-9485.13491
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prostatic urinary tract visualization with super-resolution deep learning models (2023)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura Takaaki、Nishioka Kentaro、Hashimoto Takayuki、Mori Takashi、Kogame Shoki、Seki Kazuya、Sugimori Hiroyuki、Yamashina Hiroko、Nomura Yusuke、Kato Fumi、Kudo Kohsuke、Shimizu Shinichi、Aoyama Hidefumi
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 18 号: 1 ページ: 0280076-0280076
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0280076
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Distribution of human papilloma virus genotypes and treatment outcomes in definitive radiotherapy for cervical cancer (2023)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita Rumiko、Mitamura Takashi、Kato Fumi、Hattori Takahiro、Higaki Hajime、Takahashi Shuhei、Fujita Yoshihiro、Otsuka Manami、Koizumi Fuki、Uchinami Yusuke、Mori Takashi、Nishioka Kentaro、Hashimoto Takayuki、Ito Yoichi M、Watari Hidemichi、Aoyama Hidefumi
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research 巻: 64 号: 2 ページ: 463-470
  • DOI: 10.1093/jrr/rrac086
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Brain metastases in Japanese NSCLC patients: prognostic assessment and the use of osimertinib and immune checkpoint inhibitors?retrospective study (2023)
  • 著者名/発表者名: Higaki H, Nishioka K, Otsuka M, Nishikawa N, Shido M, Minatogawa H, Nishikawa Y, Takashina R, Hashimoto T, Katoh N, Taguchi H, Kinoshita R, Yasuda K, Mori T, Uchinami Y, Koizumi F, Fujita Y, Takahashi S, Hattori T, Nishiyama N, Aoyama H
  • 雑誌名: Radiation Oncology 巻: 18 号: 1 ページ: 25-25
  • DOI: 10.1186/s13014-023-02218-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evaluation of short-term gastrointestinal motion and its impact on dosimetric parameters in stereotactic body radiation therapy for pancreatic cancer (2023)
  • 著者名/発表者名: Uchinami Yusuke、Kanehira Takahiro、Fujita Yoshihiro、Miyamoto Naoki、Yokokawa Kohei、Koizumi Fuki、Shido Motoyasu、Takahashi Shuhei、Otsuka Manami、Yasuda Koichi、Taguchi Hiroshi、Nakazato Keiji、Kobashi Keiji、Katoh Norio、Aoyama Hidefumi
  • 雑誌名: Clinical and Translational Radiation Oncology 巻: 39 ページ: 100576-100576
  • DOI: 10.1016/j.ctro.2023.100576
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Reduced-dose WBRT combined with SRS for 1?4 brain metastases aiming at minimizing neurocognitive function deterioration without compromising brain tumor control (2022)
  • 著者名/発表者名: Nakano Toshimichi、Aoyama Hidefumi、Onodera Shunsuke、Igaki Hiroshi、Matsumoto Yasuo、Kanemoto Ayae、Shimamoto Shigetoshi、Matsuo Masayuki、Tanaka Hidekazu、Oya Natsuo、Matsuyama Tomohiko、Ohta Atsushi、Maruyama Katsuya、Tanaka Takahiro、Kitamura Nobutaka、Akazawa Kohei、Maebayashi Katsuya
  • 雑誌名: Clinical and Translational Radiation Oncology 巻: 37 ページ: 116-129
  • DOI: 10.1016/j.ctro.2022.09.005
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dosimetric advantages of daily adaptive strategy in IMPT for high-risk prostate cancer (2022)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Tamura, Keiji Kobashi, Kentaro Nishioka, Takaaki Yoshimura, Takayuki Hashimoto, Shinichi Shimizu, Yoichi M. Ito, Yoshikazu Maeda, Makoto Sasaki, Kazutaka Yamamoto, Hiroyasu Tamamura, Hidefumi Aoyama, Hiroki Shirato
  • 雑誌名: Journal of Applied Clinical Medical Physics 巻: 23 号: 4
  • DOI: 10.1002/acm2.13531
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hyperfractionated intensity-modulated proton therapy for pharyngeal cancer with variable relative biological effectiveness: A simulation study. (2022)
  • 著者名/発表者名: Kasamatsu K, Matsuura T, Yasuda K, Miyazaki K, Takao S, Tamura M, Otsuka M, Uchinami Y, Aoyama H.
  • 雑誌名: Med Phys. 巻: 49 号: 12 ページ: 7815-7825
  • DOI: 10.1002/mp.16064
  • 査読あり
• [雑誌論文] Endoscopic resection as an independent predictive factor of local control in patients with T1bN0M0 esophageal squamous cell carcinoma treated with chemoradiotherapy: a retrospective study (2022)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki Tomohiko、Myojin Miyako、Hosokawa Masao、Aoyama Hidefumi、Okahara Satoshi、Takahashi Hiroaki
  • 雑誌名: Radiation Oncology 巻: 17 号: 1 ページ: 11-11
  • DOI: 10.1186/s13014-021-01972-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] A study on predicting cases that would benefit from proton beam therapy in primary liver tumors of less than or equal to 5 cm based on the estimated incidence of hepatic toxicity (2022)
  • 著者名/発表者名: Uchinami Yusuke、Katoh Norio、Suzuki Ryusuke、Kanehira Takahiro、Tamura Masaya、Takao Seishin、Matsuura Taeko、Miyamoto Naoki、Fujita Yoshihiro、Koizumi Fuki、Taguchi Hiroshi、Yasuda Koichi、Nishioka Kentaro、Yokota Isao、Kobashi Keiji、Aoyama Hidefumi
  • 雑誌名: Clinical and Translational Radiation Oncology 巻: 35 ページ: 70-75
  • DOI: 10.1016/j.ctro.2022.05.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Technical note: Performance evaluation of volumetric imaging based on motion modeling by principal component analysis (2022)
  • 著者名/発表者名: Asano Suzuka、Oseki Keishi、Takao Seishin、Miyazaki Koichi、Yokokawa Kohei、Matsuura Taeko、Taguchi Hiroshi、Katoh Norio、Aoyama Hidefumi、Umegaki Kikuo、Miyamoto Naoki
  • 雑誌名: Medical Physics 巻: 50 号: 2 ページ: 993-999
  • DOI: 10.1002/mp.16123
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deformed dose restoration to account for tumor deformation and position changes for adaptive proton therapy (2022)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki Koichi、Fujii Yusuke、Yamada Takahiro、Kanehira Takahiro、Miyamoto Naoki、Matsuura Taeko、Yasuda Koichi、Uchinami Yusuke、Otsuka Manami、Aoyama Hidefumi、Takao Seishin
  • 雑誌名: Medical Physics 巻: 50 号: 2 ページ: 675-687
  • DOI: 10.1002/mp.16149
  • 査読あり
• [備考] Researchmap
  • URL: https://researchmap.jp/read0133169