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切らずに治すがん治療の切り札が保険適用で受けられる!ピンポイントに放射線を当ててがんを死滅させる粒子線治療

がん
放射線医学総合研究所臨床研究クラスタ長/同病院長 鎌田 正

がんの病巣に対してピンポイントに放射線を照射して死滅させる粒子線治療が注目の的

[かまだ・ただし]

1979年、北海道大学医学部卒業。同年、同大学医学部附属病院放射線科、1994年、放射線医学総合研究所重粒子治療センター病院・治療診断部医長、同治療課長、重粒子線がん治療臨床試験プロジェクトリーダー、2006年、放射線医学総合研究所・重粒子医科学センター病院治療課長、臨床治療高度化研究グループリーダー、放射線医学総合研究所・重粒子医科学センター長を経て、現職。千葉大学客員教授、北海道大学客員教授を兼務。

外科手術、化学療法(抗がん剤)とともに「がん治療の3本柱」といわれるのが、放射線治療です。放射線治療は「切らずに治すがん治療の切り札」と期待されてきました。中でも、がんの病巣に対してピンポイントに放射線を照射して死滅させる粒子線治療は、体への負担が少なく短期間の治療が可能であることから脚光を浴びています。

従来の放射線治療で使用されるエックス線やガンマ線は、がんの病巣に対して体外から照射すると、体の表面近くで放射線量が最大となり、それ以降はしだいに減少して体の深部にあるがんの病巣に十分なダメージを与えることができないという問題がありました。そのため、がんの病巣以外の正常細胞にもダメージを与えてしまい、貧血や白血球の減少、疲労感、食欲減退、吐き気、口内炎、脱毛など、さまざまな副作用を起こすことが少なくありませんでした。

炭素イオンは陽子の12倍の質量がある。加速する粒子が重いほど、粒子線の破壊力も大きくなる

一方、粒子線治療で使用される重粒子線や陽子線は、体の表面では放射線量が低く抑えられ、がんの病巣において放射線量がピークとなってそのまま消失するという特徴があります。この放射線量のピークは、発見者の名前にちなんで「ブラッグピーク」と呼ばれています。ブラッグピークの深さや大きさ、重粒子線や陽子線を止める位置は、くさび状のフィルター装置などを使って自由に調節することができます。そのため、がんの病巣をピンポイントで狙い撃ちしてダメージを十分与えながら、正常細胞へのダメージを最小限に抑えることが可能なのです。

重粒子線治療は放射線治療の一種で、副作用のない「夢の治療法」として一躍有名になりました。重粒子とは、広い意味では「電子より重いすべての粒子(原子核や原子核を作る陽子や中性子)」のことを指します。

ただし、重粒子線治療では、重粒子の中でも原子番号が2より大きな原子(水素とヘリウム以外)の原子核を加速したものを「重粒子線」と呼んでいます。現在、日本で行われている重粒子線治療では、炭素の原子核を光速の70~80%近くまで加速させた粒子(炭素イオン)が使われています。

重粒子線ががん細胞を殺傷する破壊力はエックス線や陽子線と比べて2~3倍も強力

重粒子線は、がんの病巣をピンポイントで狙い撃ちして十分なダメージを与えながら、正常組織へのダメージを最小限に抑えることができる

粒子線治療には、重粒子線治療のほかにも、水素の原子核である陽子を照射する陽子線治療があります。放射線治療の目的は、がん細胞の2重螺旋状のDNAを放射線によって切断して死滅させることです。細胞の核の中には染色体があり、その中には遺伝子を含むDNAがあります。DNAは生命活動の維持に不可欠なたんぱく質を合成する設計図として機能し、「生命の設計図」とも呼ばれています。

エックス線や陽子線の場合、DNAの2重螺旋の1本のみを切断する単鎖切断が主で、大半は元どおりに修復されてしまいます。一方、重粒子線の場合は2重鎖切断が多いことが分かっています。その分、重粒子線の生物学的な効果(がん細胞を殺傷する能力)はエックス線や陽子線よりも2~3倍ほど高く、がん細胞のDNAに与えた損傷が治りにくいという特徴があります。また、炭素イオンは陽子の12倍の質量があり、加速する粒子が重いほど粒子線の破壊力も大きく、照射回数がより少なくて済むというメリットがあります。

放射線は、細胞分裂を盛んに行う細胞ほど高い感受性(治療効果)が期待できます。盛んな分裂を支えるのは細胞内の酸素ですが、放射線を照射するとDNAを直接傷つけるだけでなく、活性酸素(酸化作用の強い酸素)を発生させて、がん細胞にダメージを与えられるのです。

がんが進行して腫瘍が大きくなると、がん組織の中心部が壊死することがあります。すると、酸素が十分に行き渡らなくなり、がん細胞は酸欠状態に陥ります。しかし、がん細胞は低酸素でも生き延びることができる一方、活性酸素の利点を生かせない放射線の効果は著しく低減し、陽子線やエックス線では対応が難しくなってしまいます。その点、重粒子線であれば、がん細胞を殺傷する能力が非常に高いため、酸欠状態でもがん細胞に対する致死効果が低下することはあまりありません。

また、放射線に対する感受性の低いがん(細胞分裂の頻度が低いがん)に対しても、重粒子線による致死効果はほとんど変わりません。通常の放射線治療では効果が得られにくい腺がん(頭頸部がん、前立腺がん、肺がんなど)、肉腫(骨や脂肪、筋肉などから発生するがん)、悪性黒色腫などにも効果が期待できます。さらに、がんの周りに放射線に弱い組織がある中枢神経の近くにできた脊索腫(頭蓋骨の底部にできる腫瘍)や軟骨肉腫、周囲の組織を保護したい肝臓がんにも効果が期待できるのです。

「副作用が少ない」「形態を温存できる」「治療時間が短い」など重粒子線は利点が多数

CT画像には1回照射後にがん細胞が線維化した痕が残っているが、PET画像からは影がすっかり消えて、がん細胞が消滅したことがわかる

次に、重粒子線治療の主なメリットをまとめておきましょう。

①治療に伴う副作用が少ない
②多くの部位で機能や形態を温存する治療が容易
③体への負担が少なく、高齢者にも優しい
④進行がんでも局所限局性であれば高い制御が期待できる
⑤エックス線が効きにくいがん(腺がんや肉腫など)にも有効性が期待できる
⑥治療時間が短いため、社会復帰に要する時間が短い
⑦他の治療法との併用が容易

一方、重粒子線治療は、あくまでも局所療法の1つのため、当然限界があります。重粒子線治療が適用されない疾患の例は次のとおりです。

①胃がんや大腸がんなど、ぜん動運動を伴う消化管の疾患
②白血病やリンパ腫など、全身に広がるタイプのがん
③全身に転移してしまったがん
④すでに他の良好な治療法が確立しているがん

放射線医学総合研究所病院で治療を行った部位別がんの患者数は「前立腺」「骨・軟部」「頭頸部」「肺」の4部位で50%以上を占め、次いで「膵臓」「肝臓」「直腸の手術後再発」「婦人科」が続いている。これらが重粒子線治療で大きな成果を上げる部位のがんといっていい

放射線医学総合研究所病院(以下、放医研病院と略す)では、重粒子線治療の適応や最適性について調べる臨床試験や先進医療を行っています。先進医療とは「厚生労働大臣が定める高度の医療技術を用いた療養」のことで、国民の選択肢を広げて利便性を向上する観点から、保険診療との併用が認められています。

現在では「①肺・縦隔腫瘍(肺がん、非小細胞肺がん)、②消化管腫瘍(食道がん、再発性直腸がん、大腸がん術後骨盤内再発)、③肝・胆・膵腫瘍(肝細胞がん、肝内胆管がん、切除可能膵臓がん術前照射、膵臓がん)、④泌尿器腫瘍(腎臓がん)、⑤乳腺・婦人科(子宮頸がん、子宮体がん、悪性黒色腫)、⑥転移性腫瘍(転移性肺腫瘍3個以内、転移性肝腫瘍3個以内、転移性リンパ節)」などに対する重粒子線治療が先進医療として認められています。

また、2016年4月から骨軟部腫瘍への重粒子治療に公的医療保険が適用されるようになりました。さらに、2018年4月からは粒子線治療に対する公的医療保険の適用の症例が拡大されました(下の表参照)。従来は300万円以上かかった治療費が、所得によって自己負担額の割合に差があるものの、一般家庭では公的保険と高額療養費制度を使って10万円程度の自己負担で済むようになったのです。

重粒子線治療は、適応疾患を適切に選べば、局所制御(照射部位に対する効果)とともに生存率を向上させることが期待できます。放医研病院では、線量の増加試験を行った結果、多くの部位でおおむね80~90%という良好な局所制御率が得られるようになりました。例えば、重粒子線治療の症例として最も多い前立腺がんの5年生存率は、中・高リスクの場合、エックス線治療に比べて10~15%上回っています。また、頭頸部がん(目を含む)や頭蓋底腫瘍、肺がんなども期待どおりの好成績が得られています。

肝細胞・肺・膵臓がんへの保険適応の拡大と生活の質を改善する緩和照射の適応に期待

重粒子線がん治療装置(HIMAC)と治療棟の模型図

重粒子線治療は、外観・五感を温存する頭頸部がん治療や乳房を温存する乳がん治療、呼吸機能を温存する肺がん治療などでの応用が期待されています。ただし、手術や重粒子線治療のような局所療法だけでは、すでに遠隔転移をきたしたがんに対しては効果が限られてしまうケースがあります。そのため、重粒子線と他の療法を併用することで局所制御率や生存率を改善する試みが行われています。

今後、肝細胞がんや肺がん、膵臓がんなどに対する重粒子線治療の公的医療保険の適用が期待されています。また、根治照射だけではなく、乳がんや肺がんの骨転移による痛みの緩和や上大静脈や気道の狭窄の改善など、緩和照射への適応が課題となっています。

粒子線治療に対する公的医療保険の適用症例

2018年に公開された国立がん研究センターの報告によれば、がん全般の5年相対生存率は67.6%とされており、いまや「がんは治る時代」といわれています。がんの治療法にはいくつかの種類がありますが、基本的にはまず取り除かなければなりません。体力的な問題や医学的な理由などで標準的治療といわれる手術を受けることが困難な患者さんに対して、重粒子線や陽子線による粒子線治療が非常に大きな効果を発揮する可能性があります。ぜひ、粒子線治療に関して、主治医の先生と相談してみてください。
 

この記事は「健康365」2018年10月号に掲載されています。