肝癌の放射線治療最適化を目指した新規MRI診断法の開発

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K15623
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 古田 寿宏 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (20597885)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 新規MRI診断法

研究実績の概要

本研究の目的は、SPIOを用いる新規MRI診断法により、肝癌の放射線治療における照射域の早期描出が可能かどうかを調べることである。これまでに、研究代表者は、正常肝モデルラットや肝癌モデルラットにおいて、SPIOを用いる新規MRI診断法により、30～70Gyの放射線を単回照射すると、4～7日後のMRIにおいて、照射域が低信号となることを見出した。
研究計画に沿って、共同研究機関である国立がん研究センターにて、動物実験倫理委員会の承認を得た上で、以下の動物実験を行った。正常モデルラットを用い、SPIOを投与したのち、20Gyの単回放射線照射を肝臓に対して行い、9.4T装置によるMRI撮影を行った。
結果、照射7日後のMRIにおいて、肝臓の照射域は非照射域に比べて低信号を示した。LQモデルによる線量換算上、腫瘍を対象としてα/β＝10とすると、1回線量20Gyは、分割照射における一回2Gy×25回の50Gyに相当する。肝細胞癌への照射線量で報告が多いのは50Gy前後であるため、この結果は、臨床とほぼ等価な照射線量で肝における照射域の描出が可能であることを示している。組織学的には照射域の鉄沈着数が非照射域に比べて多く、照射域においてはクッパー細胞によるSPIOの分解が正常肝実質で起こる速度よりも遅くなり、磁化率効果の高い鉄粒子が残存した結果、非照射域に比べて肝信号の回復が遅延して見えたものと考えられた。
10Gyまで線量を減らしても照射域の早期描出が可能かどうかを確かめることを予定していたが、30～70Gyの放射線を単回照射した場合に比べ、20Gyの照射では照射域の信号低下の度合いが少ないため、鋭敏に磁化率効果を捉えるT2*強調画像以外のMRI撮像法を探し、磁化率強調画像（SWI）が有用かどうかの検討を始めている。

研究成果

• [雑誌論文] Treatment margins in radiotherapy for liver tumors visualized as T2*-hypointense areas on SPIO-enhanced MRI at 9.4?T (2020)
  • 著者名/発表者名: Furuta Toshihiro、Yamaguchi Masayuki、Minami Manabu、Abe Osamu、Fujii Hirofumi
  • 雑誌名: Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine 巻: 33 ページ: 701～712
  • DOI: 10.1007/s10334-020-00838-4
• [備考] 前臨床・in vivoイメージング研究
  • URL: https://www.ncc.go.jp/jp/epoc/division/functional_imaging/kashiwa/research_summary/020/20170804192835.html
• [備考] 平成 29年度 東京大学低温センター年報
  • URL: http://www.crc.u-tokyo.ac.jp/publication/annualreport/parts/AnnualReport2017.pdf