陽子線治療における可変RBEの生物学的評価と治療計画への応用に関する研究

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19K08190
• 研究機関: 国立研究開発法人国立がん研究センター
• 研究代表者: 秋元 哲夫 国立研究開発法人国立がん研究センター, 先端医療開発センター, 分野長 (10261851)
• 研究分担者: 北條 秀博 国立研究開発法人国立がん研究センター, 東病院, 医員 (60638774)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 陽子線治療 / 放射線生物 / 生物効果 / 強度変調陽子線治療

研究実績の概要

本研究の目的は、これまでのパッシブ照射を用いた陽子線照射の3次元的な空間的位置の影響を基礎にスキャニング照射法およびその発展型であるIMPTに対する細胞応答、特にRBEへの影響とその機序を明らかにし、更に化学療法などの併用による増感効果や修飾などを解析して、IMPTを含む陽子線治療における可変RBEの生物学的評価と治療計画への応用を図る基礎研究とすることである。最終的にはIMPTの臨床データ（制御・再発、有害事象、など）と生物学的研究で得られたRBEに基づく線量評価との相関を解析することで、陽子線の物理学的な特性に依存している治療計画法や線量分割、併用療法などを陽子線の生物学的特性を加味した治療法開発に発展させて集学的治療における陽子線治療の有効性確立の基礎にすることである。研究初年度は１）スキャニング照射およびIMPTに対するがん細胞の細胞応答の検討　２）薬剤併用による細胞応答の修飾とその機序の解析について、培養細胞を用いて、スキャニング照射およびIMPTによる照射を正確にするための照射条件やボーラスなどの器具作成を実施した。スキャニング照射およびIMPTとブロードビームによる細胞応答の相違を、細胞生残率を指標に評価した結果では、照射部位に関わらず細胞生残率については大きな相違はなかった。研究期間2年目は線量や線量率などを変えて照射実験を実施し、細胞生残率に加えてRBEやLETが線量率に影響を受けて変化することを確認した。研究期間3年目は、臨床データとの相関を検討するため、IMPTで治療された症例の再発部位や有害事象の発現部位などを検討して、線量不均一性やLETの相違を示唆する所見の有無を検討した。特に頭頸部癌陽子線治療後の脳壊死に注目して、治療計画上の線量と脳壊死発症部位との相関をRBEやLETとの相関を含めて検討し、データを総合的に解析し論文化をしている段階である。

研究成果

• [雑誌論文] Radiotherapy for ductal carcinoma of the prostate: an analysis based on the Japanese radiation oncology study group survey (2023)
  • 著者名/発表者名: Kawamura H, Nakamura K, Yoshioka Y, Itasaka S, Tomita N, Onishi M, Iwata H, Aizawa T, Kikuchi K, Nagata K, Nakamura K, Nishioka K, Ishiyama H, Ueno S, Kokubo M, Yamazaki H, Watanabe K, Toyoda T, Akimoto T; JROSG Working Subgroup of Urologic Oncology
  • 雑誌名: Jpn J Clin Oncol 巻: 53 ページ: 146～152
  • DOI: 10.1093/jjco/hyac180
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effectiveness of an online support program to help female cancer patients manage their health and illness: Protocol for a randomized controlled trial (2022)
  • 著者名/発表者名: Mizuno M, Chiba I, Mukohara T, Kondo M, Maruo K, Ohigashi T, Naruo M, Asano Y, Onishi T, Tanabe H, Muta R, Mishima S, Okano S, Yuda M, Hosono A, Ueda Y, Bando H, Itagaki H, Ferrans CE, Akimoto T
  • 雑誌名: Contemp Clin Trials Commun 巻: 30 ページ: 101035
  • DOI: 10.1016/j.conctc.2022.101035
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Real-world clinical outcomes in Japanese patients with locally advanced squamous cell carcinoma of the head and neck treated with radiotherapy plus cetuximab: a prospective observational study (JROSG12-2) (2022)
  • 著者名/発表者名: Ota Y, Kodaira T, Fujii H, Shimokawa M, Yokota T, Nakashima T, Monden N, Homma A, Ueda S, Akimoto T
  • 雑誌名: Int J Clin Oncol 巻: 27 ページ: 1675-1683
  • DOI: 10.1007/s10147-022-02228-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evaluation of breast cosmetic changes with a computer-software; the breast cancer conservative treatment cosmetic results (BCCT. core) in hypofractionated whole breast irradiation after breast-conserving surgery-supplementary analysis of multicenter single-arm confirmatory trial: JCOG0906 (2022)
  • 著者名/発表者名: Nozaki M, Kagami Y, Takahashi M, Machida R, Sekino Y, Shibata T, Ito Y, Nishimura Y, Teshima T, Ushijima H, Nagata Y, Matsumoto Y, Akimoto T, Takahashi K, Murayama S, Uno T, K, Hamamoto Y, Nakagawa K, Kodaira T, Hiraoka M; Radiation Therapy Study Group, Japan Clinical Oncology Group
  • 雑誌名: Breast Cancer 巻: 29 ページ: 1042-1049
  • DOI: 10.1007/s12282-022-01384-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Multi-Institutional Study of End-to-End Dose Delivery Quality Assurance Testing for Image-Guided Brachytherapy Using a Gel Dosimeter (2022)
  • 著者名/発表者名: Tachibana H, Watanabe Y, Kurokawa S, Maeyama T, Hiroki T, Ikoma H,… Akimoto T
  • 雑誌名: Brachytherapy 巻: 21 ページ: 956-967
  • DOI: 10.1016/j.brachy.2022.06.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tumor response and survival outcomes of salvage concurrent chemoradiotherapy with three-dimensional conformal radiotherapy and 5-fluorouracil/platinum-based chemotherapy for postoperative locoregional recurrence of esophageal squamous cell carcinoma (2022)
  • 著者名/発表者名: Ito R, Nakamura Y, Sunakawa H, Fujiwara H, Hojo H, Nakamura N, Fujita T, Yano T, Daiko H, Akimoto T, Yoshino T, Kojima T
  • 雑誌名: Esophagus 巻: 19 ページ: 645-652
  • DOI: 10.1007/s10388-022-00936-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Salvage endoscopic resection for cT1N0M0 local recurrence after chemoradiotherapy for esophageal squamous cell carcinoma: endoscopic submucosal dissection versus endoscopic mucosal resection (2022)
  • 著者名/発表者名: Nakajo K, Yoda Y, Yamashita H, Takashima K, Murano T, Kadota T, Shinmura K, Ikematsu H, Akimoto T, Yano T
  • 雑誌名: Jpn J Clin Oncol 巻: 52 ページ: 982-991
  • DOI: 10.1093/jjco/hyac090
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Induction chemotherapy with paclitaxel, carboplatin and cetuximab for locoregionally advanced nasopharyngeal carcinoma: A single-center, retrospective study (2022)
  • 著者名/発表者名: Takeshita N, Enokida T, Okano S, Fujisawa T, Wada A, Sato M, Tanaka H, Tanaka N, Motegi A, Zenda S, Akimoto T, Tahara M
  • 雑誌名: Front Oncol 巻: 12 ページ: 951387
  • DOI: 10.3389/fonc.2022.951387
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Summary of the Clinical Practice Guidelines for Penile Cancer 2021 by the Japanese Urological Association (2022)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi T, Sugiyama Y, Tanaka T, Kimura T, Yumura Y, Nakano M, Sugiyama T, Miura N, Goya M, Yamamoto A, Takahashi S, Miura Y, Tsuzuki T, Masumori N, Nishiyama H, Yao M, Koie T, Miyake H, Saika T, Saito S, Akimoto T, Tamada T, Ando Y, Takahashi S, Suzuki T, Hinotsu S, Kamba T
  • 雑誌名: Int J Urol 巻: 29 ページ: 780-792
  • DOI: 10.1111/iju.14924
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Investigation of Concrete Radioactivation in Cyclotron Type Proton Therapy Facilities using in situ 24Na Measurement Method (2022)
  • 著者名/発表者名: Matsumura H, Yoshida G, Toyoda A, Masumoto K, Nakamura H, Miura T, Nishikawa K, Bessho K, Akita T, Katsuta S, Akimoto T, Sugama Y, Nobuhara F, Nagashima Y
  • 雑誌名: Radiation Safety Management 巻: 21 ページ: 13-25
  • DOI: 10.12950/rsm.200909
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimal Clinical Target Volume of Radiotherapy Based on Microscopic Extension around the Primary Gross Tumor in Non-Small-Cell Lung Cancer: A Systematic Review (2022)
  • 著者名/発表者名: Tamaki Y, Aibe N, Komiyama T, Nagasaka S, Imagumbai T, Itazawa T, Onishi H, Akimoto T, Nagata Y, Nakayama Y
  • 雑誌名: Cancers (Basel) 巻: 14 ページ: 2318
  • DOI: 10.3390/cancers14092318
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The characteristics of missed pharyngeal and laryngeal cancers at gastrointestinal endoscopy (2022)
  • 著者名/発表者名: Nakajo K, Inaba A, Aoyama N, Takashima K, Kadota T, Yoda Y, Morishita Y, Okano W, Tomioka T, Shinozaki T, Matsuura K, Hayashi R, Akimoto T, Yano T
  • 雑誌名: Jpn J Clin Oncol 巻: 52 ページ: 575-582
  • DOI: 10.1093/jjco/hyac036
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Response to palliative radiotherapy for cancer patients with interstitial lung disease: A physician's perspective (2022)
  • 著者名/発表者名: Okumura M, Hojo H, Akimoto T
  • 雑誌名: Radiother Oncol 巻: 169 ページ: 157-158
  • DOI: 10.1016/j.radonc.2022.02.003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comprehensive screening for drugs that modify radiation-induced immune responses (2022)
  • 著者名/発表者名: Okumura M, Du J, Kageyama SI, Yamashita R, Hakozaki Y, Motegi A, Hojo H, Nakamura M, Hirano Y, Okuma Y, Okuma HS, Tsuchihara K, Akimoto T
  • 雑誌名: Br J Cancer 巻: 126 ページ: 1815-1823
  • DOI: 10.1038/s41416-021-01688-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Impacts of the STING-IFNAR1-STAT1-IRF1 pathway on the cellular immune reaction induced by fractionated irradiation (2022)
  • 著者名/発表者名: Du J, Kageyama SI, Yamashita R, Hirata H, Hakozaki Y, Okumura M, Motegi A, Hojo H, Nakamura M, Hirano Y, Sunakawa H, Minamide T, Kotani D, Tanaka K, Yano T, Kojima T, Ohashi A, Tsuchihara K, Akimoto T
  • 雑誌名: Cancer 巻: 113 ページ: 1352-1361
  • DOI: 10.1111/cas.15297
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neoadjuvant S-1 With Concurrent Radiotherapy Followed by Surgery for Borderline Resectable Pancreatic Cancer: A Phase II Open-label Multicenter Prospective Trial (JASPAC05) (2022)
  • 著者名/発表者名: Takahashi S, Ohno I, Ikeda M, Konishi M, Kobayashi T, Akimoto T, Kojima M, Morinaga S, Toyama H, Shimizu Y, Miyamoto A, Tomikawa M, Takakura N, Takayama W, Hirano S, Otsubo T, Nagino M, Kimura W, Sugimachi K, Uesaka K
  • 雑誌名: Ann Surg 巻: 276 ページ: e510-e517
  • DOI: 10.1097/SLA.0000000000004535
  • 査読あり
• [学会発表] 肺腺癌の髄膜播種に対する全脳照射後の臨床結果に影響する予後因子の検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 大吉秀和, 平田秀成, 平野靖弘, 全田貞幹, 藤澤建志, 中村匡希, 北條秀博, 茂木厚, 影山俊一郎, 富澤建斗, 周宇政, 秋元哲夫
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会第35回学術大会
• [学会発表] Prognosis After Whole-brain Radiotherapy for Leptomeningeal Metastasis in Patients With Lung Adenocarcinoma With or Without EGFR/ALK Alterations (2022)
  • 著者名/発表者名: Hidekazu Oyoshi, Hidenari Hirata, Yasuhiro Hirano, Sadamoto Zenda, Takeshi Fujisawa, Masaki Nakamura, Hidehiro Hojo, Atsushi Motegi, Shun-ichiro Kageyama, Tetsuo Akimoto
  • 学会等名: ASTRO's 64th Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 患者と共有して決める食道がん治療法の今 (2022)
  • 著者名/発表者名: 秋元哲夫
  • 学会等名: 第60回日本癌治療学会スポンサードシンポジウム
• [学会発表] 放射線治療を含むがん治療抵抗性をもたらす遺伝子異常の同定と抵抗性克服を目指すトランスレーショナルリサーチ (2022)
  • 著者名/発表者名: 平田秀成, 三森功士、秋元哲夫
  • 学会等名: 第81回日本癌学会学術総会
• [学会発表] Genetic intratumor heterogeneity and clonal evolution in cancers treated with radiotherapy (2022)
  • 著者名/発表者名: Hidenari Hirata, Tetsuo Akimoto, Koshi Mimori
  • 学会等名: 第81回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 化学放射線療法へ抵抗性を示す食道扁平上皮がんゲノムのクローン進化 (2022)
  • 著者名/発表者名: 平田秀成, 三森功士、秋元哲夫
  • 学会等名: 第76回日本食道学会学術集会
• [学会発表] がん免疫応答におけるX線、陽子線、重粒子線の比較解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 北條 秀博, 杜 君顔, 影山 俊一郎, 平山亮一, 茂木 厚, 中村 匡希, 平田 秀成, 土原 一哉, 秋元 哲夫
  • 学会等名: 第59回日本放射線腫瘍学会生物部会学術大会
• [学会発表] 放射線誘導がん免疫応答を修飾する薬剤のHigh Throughput Screening (2022)
  • 著者名/発表者名: 奥村 真之, 杜 君顔, 影山 俊一郎, 山下 理宇, 茂木 厚, 北條 秀博, 中村 匡希, 大熊 裕介, 大熊 ひとみ, 土原 一哉, 秋元 哲夫
  • 学会等名: 第59回日本放射線腫瘍学会生物部会学術大会
• [学会発表] Transposal Elements-RNA virus sensorを介した放射線誘導がん免疫応答の制御 (2022)
  • 著者名/発表者名: 杜 君顔, 影山 俊一郎, 山下 理宇, 奥村 真之, 茂木 厚, 北條 秀博, 中村 匡希, 平田 秀成, 鈴木 絢子, 鈴木 穣, 土原 一哉, 秋元 哲夫
  • 学会等名: 第59回日本放射線腫瘍学会生物部会学術大会
• [学会発表] 1細胞解析(scRNA sequencing)、空間的transcriptome(VISIUM)を用いた放射線治療後のがん微小環境変化解析への試み (2022)
  • 著者名/発表者名: 影山 俊一郎, 杜 君顔, 山下 理宇, 奥村 真之, 茂木 厚, 北條 秀博, 中村 匡希, 平田 秀成, 鈴木 絢子, 鈴木 穣, 土原 一哉, 秋元 哲夫
  • 学会等名: 第59回日本放射線腫瘍学会生物部会学術大会, 2022/6/24
• [学会発表] Parotid Cancer on Molecular Biology Advances in radiation therapy for parotid cancer (2022)
  • 著者名/発表者名: 秋元哲夫
  • 学会等名: the 14th International Facial Nerve Symposium (IFNS 2022)