腫瘍内酸素 圧と放射線感受性に関する研究
鈴
木
義
行
は じ め に 放射線の効果は, 酸素の存在によって大きく変わるこ とが知られている. X 線の場合, 酸素が十 ある条件下 の放射線の効果は, 酸素が全く無い条件下と比べて約 3 倍大きく (酸素効果比＝3), 腫瘍内の酸素 圧の高低が, 腫瘍の放射線治療による局所制御に相関すると えられ てきた.また,炭素イオン線では,酸素効果比は X 線より 小さく, 約 2と報告されており, 酸素 圧の影響は X 線 に比べ小さいと えらていた. しかしながら, これまで に臨床的に腫瘍内酸素 圧 (特に照射中の) と局所制御 との相関を証明した研究は, X 線照射前の酸素 圧に関 する報告がわずかに報告されているのみであった. 方 法 ・ 結 果 放射線医学 合研究所で放射線治療 (X 線 30名, 炭素 イオン線 49 名) が施行された子宮頸がん患者について, 放射線治療前･放射線治療開始後 1週時点の腫瘍内酸素 圧を, ポーラログラフィー電極を腫瘍に直接刺入する ことで, 無麻酔下に腫瘍内の酸素 圧を測定した. 結果, X 線治療が施行された患者では, 腫瘍内酸素 圧の低い腫瘍が, 有意に局所制御不良であることが確認 された (図 1).特に,放射線治療開始後 1週時点の腫瘍内 酸素 圧が, 病期や腫瘍の大きさなどの臨床的因子を含 めても, 最も強い予後因子であることが明らかとなった (文献 1). 炭素イオン線治療された患者においては, 放射 線治療前・治療開始後 1週時点のどちらにおいても, 腫 瘍内酸素 圧の高低に関わらず, 局所制御率は同様で あった (図 2) (文献 2). 察 ・ ま と め X 線照射において, 腫瘍内の酸素 圧が有意な予後因 子であることは, これまで幾つか報告があったものの, 125 Kitakanto Med J 2008；58：125∼126 １ 群馬県前橋市昭和町3-39-22 群馬大学大学院医学系研究科腫瘍放射線学 平成19年11月14日 受付 論文別刷請求先 〒371-8511 群馬県前橋市昭和町3-39-22 群馬大学大学院医学系研究科腫瘍放射線学 鈴木義行 Fig. 1. X 線治療前の腫瘍内酸素 圧と局所制御率 Fig. 2.炭素線治療前の腫瘍内酸素 圧と局所制御率腫瘍内の再酸素化 (放射線照射により, 高酸素状態の部 の細胞が先に死滅することにより, 低酸素部 への酸 素供給が増加し酸素 圧が上昇する現象) と予後への影 響については明らかになっていなかった. 本研究では, 放射線治療前の酸素 圧よりも, 照射開始後 1週時点で の酸素 圧が, 病期や腫瘍径よりも強い予後因子となる ことを初めて示し, 再酸素化が放射線治療にとって重要 な現象であること臨床的に報告した初めての報告であ る. また, 炭素イオン線治療については, 酸素効果比が小 さく, 低酸素状態の腫瘍に対し効果的であると えられ ていたものの, これまで炭素イオン線治療自体が臨床応 用されておらず, 臨床的な有用性は明らかではなかった. 本研究は, 1995年, 放射線医学 合研究所で子宮頸がん に対する炭素線治療が開始されると同時に開始されたも ので, 炭素イオン線治療の低酸素状態の腫瘍に対する有 用性を臨床的に明らかにした初めての報告である. これらの知見をもとに, 現在では, 低酸素状態の腫瘍 の予後改善するため,① (非侵襲下に)低酸素状態の部 を検出し, その部位に放射線を集中させる治療法の開発, ②炭素イオン線治療施設の導入, などが えられており, 群馬大学では, ②の炭素イオン線治療により低酸素状態 の腫瘍の予後改善を目指し,現在,「重粒子線医学研究セ ンター」を 築中である. 参 文 献
1. Suzuki Y, Nakano T,Ohno T,Kato S,Niibe Y,Morita S,Tsujii H. Oxygenated and reoxygenated tumors show better local control in radiation therapy for cervical cancer. Int J Gynecol Cancer. 2006; 16 (1): 306-11. 2. Nakano T , Suzuki Y, Ohno T, Kato S, Suzuki M,
Morita S, Sato S, Oka K, Tsujii H. Carbon beam ther-apy overcomes hypoxia-originating radiation-resistant nature of uterine cervical cancer. Clin Cancer Res. 2006; 12 (7 Pt 1): 2185-90.
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