3月15日,日本國立研究開發法人量子科學技術研究開發機構(QST)附屬醫院的山田滋院長、冶癒診斷部的今井禮子冶癒課長等人組成的研究團隊宣佈稱,已開始使用多離子照射對骨與軟組織肉瘤進行重離子射線癌症放療。透過在同一天重複使用碳離子束和氧離子束進行多次照射,成功地最適化了腫瘤内的輻射質量。與單獨使用碳離子束相比,有望提高對難治性癌症的冶癒效果。未來計劃針對不包括脊索瘤、腫瘤體積在400cc以上的10名骨與軟組織肉瘤患者實施臨牀研究冶癒。
重粒子射線癌症放療裝置(自QST《重粒子射線癌症放療裝置》介紹資料。供圖:QST)
第一例冶癒已於2023年11~12月進行。在4周時間内共進行了16次照射冶癒(每週4次),照射時間每次約爲15分鐘。這是首次嘗試在同一天使用碳離子束和氧離子束進行冶癒。患者在冶癒結束後第二天出院,經過大約2個月的冶癒,至今未出現早期副作用,目前正在進行隨訪。
雖然此前使用碳離子束的重離子射線放療對於那些不適合手術的骨與軟組織肉瘤顯示出了良好的冶癒效果,但仍有約30%的病例會出現局部復發的情況。
基礎研究表明復發的終極因數在於,當LET(線性能量傳遞:射線在單位長度上平均有效能損失的能量)降低時,對低氧濃度細胞的殺傷作用下降,腫瘤直徑較大的病例複發率較高,以及400cc以上的大腫瘤部分區域的LET容易降低等。
此外,在放射冶癒中,決定對人體組織效果的指標是輻射劑量和輻射質量,照射時一般會儘可能提高對腫瘤的輻射劑量,降低周圍組織和器官的輻射劑量。其中,與光量子束或質子束放療相比,重離子束放療可以提高LET。
另一方面,研究發現,在較大的腫瘤中,LET有部分降低的趨勢。因此,透過增加腫瘤整體的LET,即使對大腫瘤也有望提高冶癒效果。
但由於僅用碳離子束來增加LET存在物理可用能上的侷限,因此研究人員考慮透過使用更重、LET更高的離子束(如氧離子束或氖離子束)進行照射,便可以在不增加對周圍正常組織傷害的情況下提高腫瘤内的LET。2022年,QST以使用多種類型的離子束冶癒爲目標,與住友重機械工業株式會社合作,成功開發了可輸出從氦到氖的多價離子的多離子源。
今後將在推進骨與軟組織腫瘤的臨牀研究的同時,將應用範圍擴大到胰腺癌和頭頸部腫瘤等難治性癌症,以提高冶癒效果。
◇山田院長寄語
1994年,我們開始使用全球首臺醫用專用重離子放射冶癒裝置(HIMAC)進行冶癒。到2022年,在冶癒效果的科學依據得到身份鑑定後,胰腺癌、肝癌等8種疾病被納入醫保。爲進一步改善冶癒效果,我們一直在進行多離子的基礎研究,本次研究便是基於這些成果起動的全球首個臨牀試驗。非常期待未來的冶癒效果。
原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部
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