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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

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 *注記
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

昨年度は、集積した症例のDICOM-RTにおける心臓・肺などの関心領域(ROI)設定が完了し、Dose Volume Histogram(DVH)解析を実施し、以下の探索的研究を行った。
局所進行肺癌化学療法後に補助療法として投与される免疫チェックポイント阻害剤休薬の一因である放射線性肺臓炎に着目し、心臓並びに肺の相互作用を勘案したNormal Tissue Complication Probability(NTCP)モデルを作成すべく、各種臨床指標並びにDVH指標を統計学的に検討した。Grade2以上の肺臓炎の予測因子として、単変量解析では肺並びに心臓のDVH指標、年齢等の複数の臨床指標が有意な因子として抽出されたが、多変量解析において心臓指標は有意とならず、肺臓炎のNTCPモデルに心臓指標を組み込むことは困難であると考えられた。また、心毒性に関しても同様の検討を行う予定であったが、心関連事象発生数が少なく、モデル作成は困難と判断した。
次に全生存率に着目し、各種臨床指標とDVH指標との関連を統計解析したところ、単変量、多変量解析において肺、心臓のDVH指標が有意な因子として抽出され、また、臨床指標として年齢、Performance status、Nodal stage、喫煙の有無、化学療法併用の有無、原発巣の体積も有意な因子であった。心臓指標が独立した予後因子の一つであることに着目し、その予測モデルを検討したところ、原発巣の体積並びに局在の2変量によるモデルが良い予測能を有していた。
今年度は、肺・心臓の両指標を内包する全生存率に関する上記モデルを基に放射線毒性高リスク群を抽出し、3次元原体照射、強度変調放射線照射、陽子線照射の各照射モダリティの適切な選択に資する検討を行う予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

心肺相互作用勘案NTCPモデルを作成すべく、肺毒性、心毒性を中心に検討するも作成は困難であり、全生存率という着想に至るまで時間を要したため。

今後の研究の推進方策

今年度が研究の最終年度となるため、当初予定していた通り、肺・心臓の両指標を内包する全生存率に関する上記モデルを基に放射線毒性高リスク群を抽出し、3次元原体照射、強度変調放射線照射、陽子線照射の各照射モダリティの適切な選択に資する検討を行う予定である。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 3件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Duke University/MD Anderson Cancer Center/Massachusetts General Hospital(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Clinical results of proton beam radiotherapy for inoperable stage III non-small cell lung cancer: a Japanese national registry study2023

    • 著者名/発表者名
      Tatebe Hitoshi、Harada Hideyuki、Mori Keita、Iwata Hiromitsu、Akimoto Tetsuo、Murakami Masao、Waki Takahiro、Ogino Takashi、Nakamura Masatoshi、Taguchi Hiroshi、Nakayama Haruhiko、Satouchi Miyako、Aoyama Hidefumi
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 64 号: Supplement_1 ページ: i8-i15

    • DOI

      10.1093/jrr/rrad017

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Challenges and Opportunities With the Use of Hypofractionated Radiation Therapy in Cancer Care: Regional Perspectives From South Korea, Japan, Singapore, and Australia2023

    • 著者名/発表者名
      Akimoto Tetsuo、Aoyama Hidefumi、Chua Melvin L.K.、Jayamanne Dasantha、Mizowaki Takashi、Morris Lucinda、Onishi Hiroshi、Song Si Yeol、Zeidan Youssef H.、Sharma Ricky A.
    • 雑誌名

      Advances in Radiation Oncology

      巻: 8 号: 6 ページ: 101291-101291

    • DOI

      10.1016/j.adro.2023.101291

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Radiation Oncology Research in Asia: Current Status and a Peep Into the Future From the Federation of Asian Organizations for Radiation Oncology2023

    • 著者名/発表者名
      Chopra Supriya、Gupta Ankita、Aoyama Hidefumi、Wu Hong-Gyun、Mahmood Humera、Tharavichitkul Ekkasit、Khine Aung、Gandhi Ajeet、Faruque Golam Mohiuddin、Cruz Misael、Kodrat Henry、Xue Xiaoying、Abeysinghe Prasad、Ho Gwo Fuang、Minjgee Minjmaa、Tey Jeremy、Gao Xianshu
    • 雑誌名

      JCO Global Oncology

      巻: 9 号: 9

    • DOI

      10.1200/go.23.00002

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Establishing quality indicators to comprehensively assess quality assurance and patient safety in radiotherapy and their relationship with an institution's background2023

    • 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

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 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

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prostatic urinary tract visualization with super-resolution deep learning models2023

    • 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

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Distribution of human papilloma virus genotypes and treatment outcomes in definitive radiotherapy for cervical cancer2023

    • 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

    • 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] Brain metastases in Japanese NSCLC patients: prognostic assessment and the use of osimertinib and immune checkpoint inhibitors?retrospective study2023

    • 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

    • 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] Evaluation of short-term gastrointestinal motion and its impact on dosimetric parameters in stereotactic body radiation therapy for pancreatic cancer2023

    • 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

    • 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] Reduced-dose WBRT combined with SRS for 1?4 brain metastases aiming at minimizing neurocognitive function deterioration without compromising brain tumor control2022

    • 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

    • 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] Dosimetric advantages of daily adaptive strategy in IMPT for high-risk prostate cancer2022

    • 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

    • 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] 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

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 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 study2022

    • 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

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 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 toxicity2022

    • 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

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Technical note: Performance evaluation of volumetric imaging based on motion modeling by principal component analysis2022

    • 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

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deformed dose restoration to account for tumor deformation and position changes for adaptive proton therapy2022

    • 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

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 当院および関連2機関で根治的放射線治療を施行した局所進行非小細胞肺癌の治療成績2023

    • 著者名/発表者名
      宮﨑智彦、田口大志、西山典明、湊川英樹、大塚愛美、高階力也、井上哲也、小橋啓司、中里慧二、青山英史
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第36回学術大会、横浜
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 肺癌に対する化学放射線治療中のリンパ球減少が全生存率に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      田口大志、金平孝博、榊原 純、橋本孝之、加藤徳雄、打浪雄介、宮崎康一、高柳泰介、青山英史
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第36回学術大会、横浜
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Effect of early fractional lymphocyte loss on lymphopenia probability models for NSCLC2023

    • 著者名/発表者名
      T. Kanehira, H. Taguchi, N. Katoh, Y. Uchinami, T. Yoshimura, M. Tamura, R. Suzuki, T. Hashimoto, H. Aoyama
    • 学会等名
      ESTRO2023, Viena, Austria
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/read0133169

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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