脳放射線治療の個別最適化に向けた包括的研究

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H04903
• 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)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 放射線腫瘍学 / 転移性脳腫瘍 / 放射線治療 / 認知機能

研究実績の概要

本研究は、転移性脳腫瘍の放射線治療を個別最適化する方法を開発することを目的として行った。その中で、まず予後が12か月以上あると想定される患者群においては、定位放射線照射に全脳照射を併用することで、脳腫瘍再発率が大幅に低下し、その結果として両治療を併用した群で生命予後が有意に上昇することを明らかにした（JAMA Oncol 2015）。一方で、通常線量を用いた全脳照射（30Gy/10分割）を用いた場合、特に長期生存者で問題となる認知機能の低下は看過できない問題である。そこで、腫瘍制御を犠牲にせず、認知機能低下のリスクが低い照射法を開発できないかという視点で研究を進めた。まず「脳への放射線治療の照射パラメータの違いが認知機能に及ぼす影響に関する研究」を行い、全脳照射の総線量と1回線量を減らすことで認知機能低下のリスクを低減できる可能性があることを明らかにした。次に認知機能検査の適切な解析方法に関する研究を進め、臨床的に意義のある変化を反映するカットオフ値は最低でも「≧1.5SD」に設定する必要があることを明らかにした。
これらの研究と並行し、「腫瘍制御を損なうことなく認知機能を温存することを目的とした定位照射併用時の全脳照射線量最適化に関する研究」（日本放射線腫瘍学研究機構多施設共同第二相臨床試験13-1）を主任研究者として推進した。その結果、全脳照射線量を25 Gy/10分割に低減しても従来法（30 Gy/10分割）と比較して、腫瘍制御率を犠牲にすることなく、認知機能低下のリスクを低減できる可能性があることなど明らかにした（ASTRO 2020他）。これら研究成果をもとに、次期の研究ではこれらの成果を生かし、第三相臨床試験を推進し、腫瘍制御と認知機能温存を良質した、個々の患者に最適な、新たな世界標準治療法の確立に向けて研究を進める予定である。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] University of Minnesota/MD Anderson Cancer Center/Dana-Farber Cancer Institute(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: University of Minnesota/MD Anderson Cancer Center/Dana-Farber Cancer Institute
  • 他の機関数: 17
• [雑誌論文] Effect of setup error in the single‐isocenter technique on stereotactic radiosurgery for multiple brain metastases (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakano Hisashi、Tanabe Satoshi、Utsunomiya Satoru、Yamada Takumi、Sasamoto Ryuta、Nakano Toshimichi、Saito Hirotake、Takizawa Takeshi、Sakai Hironori、Ohta Atsushi、Abe Eisuke、Kaidu Motoki、Aoyama Hidefumi
  • 雑誌名: Journal of Applied Clinical Medical Physics 巻: 21 ページ: 155～165
  • DOI: 10.1002/acm2.13081
  • 査読あり
• [雑誌論文] Survival in Patients With Brain Metastases: Summary Report on the Updated Diagnosis-Specific Graded Prognostic Assessment and Definition of the Eligibility Quotient (2020)
  • 著者名/発表者名: Sperduto Paul W.、Mesko Shane、Li Jing、Cagney Daniel、Aizer Ayal、Lin Nancy U.、Nakano Toshimichi、Aoyama Hidefumi、Mehta Minesh P.
  • 雑誌名: Journal of Clinical Oncology 巻: 38 ページ: 3773～3784
  • DOI: 10.1200/JCO.20.01255
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Beyond an Updated Graded Prognostic Assessment (Breast GPA): A Prognostic Index and Trends in Treatment and Survival in Breast Cancer Brain Metastases From 1985 to Today (2020)
  • 著者名/発表者名: Sperduto Paul W.、Mesko Shane、Li Jing、Cagney Daniel、Aizer Ayal、Lin Nancy U.、Nakano Toshimichi、Aoyama Hidefumi、Mehta Minesh P.
  • 雑誌名: International Journal of Radiation Oncology*Biology*Physics 巻: 107 ページ: 334～343
  • DOI: 10.1016/j.ijrobp.2020.01.051
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The neurocognitive function change criteria after whole-brain radiation therapy for brain metastasis, in reference to health-related quality of life changes: a prospective observation study (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakano Toshimichi、Aoyama Hidefumi、Saito Hirotake、Tanabe Satoshi、Tanaka Kensuke、Maruyama Katsuya、Oshikane Tomoya、Ohta Atsushi、Abe Eisuke、Kaidu Motoki
  • 雑誌名: BMC Cancer 巻: 20 ページ: 66
  • DOI: 10.1186/s12885-020-6559-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clues to improve the cost-effectiveness of radiotherapy for brain metastases from non-small cell lung cancer: cost reduction, patient selection, and better understanding of neurocognitive deterioration (2019)
  • 著者名/発表者名: Saito Hirotake、Nakano Toshimichi、Aoyama Hidefumi
  • 雑誌名: Annals of Palliative Medicine 巻: 8 ページ: 199～202
  • DOI: 10.21037/apm.2018.12.02
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimating survival in patients with gastrointestinal cancers and brain metastases: An update of the graded prognostic assessment for gastrointestinal cancers (GI-GPA) (2019)
  • 著者名/発表者名: Sperduto Paul W.、Fang Penny、Li Jing、Breen William、Brown Paul D.、Saito Hirotake、Aoyama Hidefumi、Masucci Laura、Roberge David、Mehta Minesh P.
  • 雑誌名: Clinical and Translational Radiation Oncology 巻: 18 ページ: 39～45
  • DOI: 10.1016/j.ctro.2019.06.007
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Survival and prognostic factors in patients with gastrointestinal cancers and brain metastases: have we made progress? (2019)
  • 著者名/発表者名: Sperduto Paul W.、Fang Penny、Li Jing、Breen William、Brown Paul D.、Saito Hirotake、Aoyama Hidefumi、Masucci Laura、Roberge David、Mehta Minesh P.
  • 雑誌名: Translational Research 巻: 208 ページ: 63～72
  • DOI: 10.1016/j.trsl.2019.02.011
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Selection criteria for 3D conformal radiotherapy versus volumetric-modulated arc therapy in high-grade glioma based on normal tissue complication probability of brain (2019)
  • 著者名/発表者名: Tanabe Satoshi、Takahashi Haruna、Saito Hirotake、Ohta Atsushi、Nakano Toshimichi、Sasamoto Ryuta、Shioi Miki、Utsunomiya Satoru、Abe Eisuke、Kaidu Motoki、Aoyama Hidefumi
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research 巻: 60 ページ: 249～256
  • DOI: 10.1093/jrr/rry106
  • 査読あり
• [学会発表] Reduced-dose Whole Brain Radiation Therapy combined with Stereotactic Irradiation for solitary or oligo brain metastases aiming at minimizing deterioration of neurocognitive function without compromising intracranial tumor control: Preliminary Results. (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakano T, Aoyama H, Onodera S, Matsumo Y, Shimamoto S, Igaki H, Matsuo M, Oya N, Ohta A, Saito H, Maruyama K, Kanemoto A, Sakurai T, Tanaka T, Kitamura N, Akazawa K, Maebayashi K
  • 学会等名: 62nd ASTRO, Annual Meeting, Virtual, USA
  • 国際学会
• [学会発表] Controversies in Brain Metastasis Management: Interactive Case-Based Discussion. (2020)
  • 著者名/発表者名: Hidefumi Aoyama, Vinai Gondi, Seema Nagpal, Eric A. Mellon.
  • 学会等名: 62nd ASTRO, Annual Meeting, Virtual, USA
  • 国際学会
• [学会発表] Radiotherapeutic approach for patients with multiple brain metastases from NSCLC: Toward the optimal treatment selection. (2020)
  • 著者名/発表者名: Hidefumi Aoyama.
  • 学会等名: 2020 KALC (Korean Association for Lung Cancer) International Conference Virtual.
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 脳腫瘍における放射線治療の展望. (2020)
  • 著者名/発表者名: 青山英史.
  • 学会等名: 第38回日本脳腫瘍学会学術集会.
  • 招待講演
• [学会発表] 脳腫瘍の診断から治療まで「4.放射線治療」（合同教育セッション） (2019)
  • 著者名/発表者名: 青山英史
  • 学会等名: 第78回日本医学放射線学会総会、横浜市
  • 招待講演