がんの放射線療法

がんに対する放射線療法は、電離放射線を用いた治療法です。現在、がん患者の約3分の2がこの治療法を必要としています。

がんに対する放射線療法は、診断の形態学的検証に基づいてのみ処方され、単独または併用療法として、また化学療法薬との併用療法として用いられます。腫瘍の進行段階、腫瘍の放射線感受性、患者の全身状態に応じて、治療は根治的または緩和的となります。

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がんに対する放射線療法とは何ですか?

悪性腫瘍の治療における電離放射線の使用は、適切な線量を照射すると細胞や組織に損傷を与え、死に至らしめるという効果に基づいています。

放射線による細胞死は、主にDNA核、脱酸素核タンパク質（デオキシヌクレオタンパク質）、DNA膜複合体の損傷、タンパク質、細胞質、酵素の特性の著しい変化を伴います。したがって、放射線照射を受けた癌細胞では、代謝プロセスのあらゆる段階において障害が発生します。形態学的には、悪性腫瘍の変化は3つの段階に分けられます。

1. 腫瘍への損傷;
2. 破壊（壊死）
3. 死んだ組織の置き換え。

腫瘍細胞の死滅と吸収はすぐには起こりません。そのため、治療の効果は、治療完了後しばらく経ってからより正確に評価されます。

放射線感受性は、悪性細胞の内部特性です。人体のすべての臓器や組織は電離放射線に対して感受性がありますが、感受性は一様ではなく、体の状態や外部要因の作用によって変化します。放射線感受性が最も高いのは、造血組織、腸管の腺器、生殖腺の上皮、皮膚、眼の水晶体です。さらに、放射線感受性が高いのは、内皮、線維組織、内臓実質、軟骨組織、筋肉、神経組織です。腫瘍の一部を、放射線感受性の低い順に挙げます。

• 精上皮腫;
• リンパ性リンパ腫;
• その他のリンパ腫、白血病、骨髄腫;
• 一部の胎児性肉腫、小細胞肺癌、絨毛癌;
• ユーイング肉腫;
• 扁平上皮癌：高度分化型、中等度分化型;
• 乳腺および直腸の腺癌;
• 移行上皮癌;
• 肝細胞癌;
• 黒色腫;
• 神経膠腫、その他の肉腫。

悪性腫瘍の放射線に対する感受性は、その構成細胞の特定の特性だけでなく、腫瘍が発生した組織の放射線感受性にも依存します。組織学的構造は、放射線感受性を予測するための指標となります。放射線感受性は、成長の性質、大きさ、存在期間によって影響を受けます。細胞周期の異なる段階にある細胞の放射線感受性は同じではありません。有糸分裂期の細胞は最も高い感受性を示します。最も耐性が高いのは合成期です。最も放射線感受性の高い腫瘍は、細胞分裂速度が速く、細胞分化の程度が低く、外方増殖し、酸素が豊富という特徴を持つ組織に由来します。放射線に耐性のある無酸素細胞を多数含む、高度に分化した大きな長期存在の腫瘍は、電離効果に対してより耐性があります。

吸収されるエネルギーの量を決定するために、放射線量の概念が導入されました。線量とは、照射された物質の単位質量あたりに吸収されるエネルギーの量と理解されています。現在、国際単位系（SI）に従って、吸収線量はグレイ（Gy）で測定されます。1回線量とは、1回の照射中に吸収されるエネルギーの量です。耐容（許容）線量レベル、または耐容線量とは、晩期合併症の頻度が5％を超えない線量です。耐容（総）線量は、照射モードと照射された組織の体積によって異なります。結合組織の場合、この値は、 1日2Gyの照射^で100cm2の照射面積で60Gyとされます。放射線の生物学的影響は、総線量値だけでなく、放射線が吸収される時間によっても決まります。

がんに対する放射線療法はどのように行われるのでしょうか?

がんに対する放射線療法は、外部照射法と接触照射法の 2 つの主なグループに分けられます。

1. がんに対する外照射療法：
   • 静的 - オープンフィールド、鉛グリッド、鉛ウェッジフィルター、鉛スクリーニングブロックを介した静的。
   • 可動式 - 回転式、振り子式、接線式、回転収束式、速度制御付き回転式。
2. がんの放射線治療に関するお問い合わせ：
   • 腔内;
   • 間質性;
   • 放射線外科的;
   • 応用;
   • 近焦点X線治療;
   • 組織内の同位体を選択的に蓄積する方法。
3. がんに対する複合放射線療法は、外部照射と接触照射のいずれかの方法を組み合わせたものです。
4. 悪性腫瘍の治療法の組み合わせ：
   • 癌に対する放射線療法と手術。
   • 癌に対する放射線療法と化学療法、ホルモン療法。

がんに対する放射線療法とその効果は、腫瘍の放射線感受性を高め、正常組織の反応を弱めることによって高めることができます。腫瘍と正常組織の放射線感受性の差は放射線治療間隔と呼ばれます（治療間隔が長いほど、腫瘍に照射できる放射線量が多くなります）。後者を高めるために、組織の放射線感受性を選択的に管理する方法がいくつかあります。

• 照射量、照射リズムおよび照射タイミングの変動。
• 酸素の放射線修飾効果の利用 - 腫瘍の酸素化により腫瘍の放射線感受性を選択的に高め、短期的な低酸素状態を作り出すことで正常組織の放射線感受性を低下させます。
• 特定の化学療法薬を使用した腫瘍の放射線増感。

多くの抗腫瘍薬は、細胞周期の特定の段階にある分裂細胞に作用します。DNAへの直接的な毒性作用に加え、修復プロセスを遅らせ、細胞が特定の段階を通過するのを遅らせます。放射線に対して最も感受性の高い有糸分裂期においては、ビンカアルカロイドやタキサンによって細胞の進行が遅れます。ヒドロキシウレアは、合成期よりもこの種の治療に対して感受性が高いG1期で細胞周期を阻害し、5-フルオロウラシルはS期を阻害します。その結果、より多くの細胞が同時に有糸分裂期に入ることになり、放射線による損傷効果が増大します。白金などの薬剤は、電離放射線と併用すると、悪性細胞の損傷を修復するプロセスを阻害します。

• 腫瘍に対する選択的局所温熱療法は、放射線照射後の回復過程を阻害します。放射線照射と温熱療法を併用することで、それぞれの単独の治療法と比較して治療効果が向上します。この併用療法は、悪性黒色腫、直腸がん、乳がん、頭頸部腫瘍、骨肉腫および軟部肉腫の患者の治療に用いられます。
• 短期間の人工的な高血糖状態を作り出す。腫瘍細胞のpHが低下すると、酸性環境下での放射線照射後の回復過程が阻害され、放射線感受性が上昇する。したがって、高血糖状態は電離放射線の抗腫瘍効果を著しく増強する。

非電離放射線（レーザー放射線、超音波、磁場、電場）の使用は、がんに対する放射線療法などの治療法の有効性を高める上で重要な役割を果たします。

腫瘍学の診療において、がんに対する放射線療法は、根治的緩和治療の独立した方法として使用されるだけでなく、複合治療（化学療法、免疫療法、外科治療、ホルモン治療とのさまざまな組み合わせ）の構成要素として使用されることが多くなっています。

がんに対する放射線療法は、単独または化学療法と組み合わせて、以下の部位のがんに最もよく使用されます。

• 頸部;
• レザー;
• 喉頭;
• 上部食道;
• 口腔および咽頭の悪性腫瘍;
• 非ホジキンリンパ腫およびリンパ肉芽腫症;
• 手術不能な肺がん
• ユーイング肉腫と網状肉腫。

電離放射線と外科的介入の適用順序に応じて、術前、術後、術中の治療法が区別されます。

癌の術前放射線療法

処方目的に応じて、主に次の 3 つの形式があります。

• 手術可能な悪性腫瘍の放射線照射;
• 手術不能または手術不能の疑いのある腫瘍に対する放射線照射。
• 遅延選択手術を伴う放射線照射。

手術前に臨床的および非臨床的な腫瘍の広がり領域に放射線を照射すると、最も悪性度の高い増殖細胞に致死的な損傷が主にもたらされます。これらの細胞のほとんどは、原発巣と転移巣の両方において、腫瘍の増殖領域において、酸素が十分に行き渡った辺縁部にあります。増殖していない癌細胞複合体も致死的および亜致死的な損傷を受け、創傷、血管、リンパ管への浸潤時に生着する能力が低下します。電離放射線照射による腫瘍細胞の死滅は、腫瘍の大きさの縮小、結合組織要素の増殖による周囲の正常組織からの腫瘍の分離をもたらします。

腫瘍における示された変化は、術前期間に最適な焦点放射線量を使用した場合にのみ実現されます。

• 線量は腫瘍細胞の大部分を死滅させるのに十分なものでなければならない。
• 術後の創傷治癒過程の阻害や術後死亡率の上昇につながるような、正常組織への顕著な変化が生じてはならない。

現在、術前外部照射法として最も一般的に使用されているのは、以下の 2 つの方法です。

• 治療期間4～4.5週間にわたり、原発腫瘍とその周辺部位に毎日2Gyの放射線を照射し、最大で合計40～45Gyの局所線量を照射する。
• 同様の体積に 4 ～ 5 Gy の線量で 4 ～ 5 日間照射し、総焦点線量 20 ～ 25 Gy まで照射します。

第一の方法の場合、通常は放射線照射終了から2～3週間後に手術が行われ、第二の方法の場合は1～3日後に手術が行われます。後者の方法は、手術可能な悪性腫瘍の患者にのみ推奨されます。

癌の術後放射線療法

以下の目的のために規定されています。

• 外科的介入中に飛散した悪性細胞およびその複合体から手術野を「滅菌」すること。
• 腫瘍と転移の不完全な除去後に残存する悪性組織を完全に除去すること。

がんに対する術後放射線療法は、乳がん、食道がん、甲状腺がん、子宮がん、卵管がん、外陰部がん、卵巣がん、腎臓がん、膀胱がん、皮膚がん、口唇がん、そしてより一般的な頭頸部がん、唾液腺腫瘍、大腸がん、内分泌腫瘍に広く用いられています。これらの腫瘍の多くは放射線感受性が低いものの、この治療法は術後に残存する腫瘍を破壊する可能性があります。臓器温存手術は、特に術後に根治的電離放射線療法を必要とする乳がん、唾液腺がん、直腸がんにおいてますます多く行われています。

治療は、手術後2～3週間以降、つまり傷が治癒し、正常組織の炎症性変化が治まってから開始することをお勧めします。

治療効果を得るには、少なくとも 50 - 60 Gy の高線量を投与する必要があり、切除されていない腫瘍または転移の領域への焦点線量を 65 - 70 Gy に増やすことをお勧めします。

術後には、手術が行われなかった局所転移部位（例えば、乳がんにおける鎖骨上リンパ節および胸骨傍リンパ節、子宮がんにおける腸骨リンパ節および傍大動脈リンパ節、精巣精上皮腫における傍大動脈リンパ節）に放射線を照射する必要があります。放射線量は45～50Gyです。正常組織を温存するために、術後の放射線照射は、従来の線量分割法（1日2Gy、または中分割（3.0～3.5Gy）に、4～5時間間隔で2～3回に分けて1日1回照射を追加）で実施する必要があります。

癌の術中放射線療法

近年、腫瘍またはその基部に対する遠隔メガボルト照射および組織内照射への関心が再び高まっています。この照射オプションの利点としては、腫瘍と照射野を可視化できること、照射領域から正常組織を除外できること、そして組織における高速電子の物理的分布特性を活用できることなどが挙げられます。

この癌に対する放射線療法は、以下の目的で使用されます。

• 腫瘍を除去する前に腫瘍に放射線を照射する。
• 根治手術後の腫瘍床への照射、または非根治手術後の残存腫瘍組織への照射。
• 切除不能な腫瘍への放射線照射。

腫瘍床または手術創への放射線の単回照射量は 15～20 Gy（13 + 1 Gy の照射量は、2 Gy で週 5 回照射した 40 Gy の照射量に相当）であり、これは術後の経過には影響せず、手術中に拡散する可能性のあるほとんどの無臨床転移および放射線感受性腫瘍細胞の死を引き起こします。

根治的治療の主な目標は、腫瘍を完全に破壊し、病気を治癒させることです。がんに対する根治的放射線療法は、腫瘍の臨床的転移領域に対する治療的電離放射線効果と、潜在性損傷の可能性がある領域に対する予防的放射線照射で構成されます。主に根治的治療を目的として行われるがんに対する放射線療法は、以下の場合に用いられます。

• 乳癌;
• 口腔および唇、咽頭、喉頭の癌;
• 女性生殖器の癌;
• 皮膚がん;
• リンパ腫;
• 原発性脳腫瘍;
• 前立腺がん;
• 切除不能な肉腫。

病気の早期段階では、腫瘍のサイズが小さく、放射線感受性が高く、転移がないか、最も近い局所リンパ節に単一の転移がある場合、腫瘍を完全に除去することが最も可能です。

癌に対する緩和放射線療法は、生物学的活動を最大限に減らし、成長を抑制し、腫瘍のサイズを縮小するために使用されます。

がんに対する放射線療法は、主に緩和目的で行われ、次のような場合に使用されます。

• 骨や脳への転移;
• 慢性出血;
• 食道がん;
• 肺癌;
• 頭蓋内圧の上昇を軽減するため。

同時に、重篤な臨床症状も軽減されます。

1. 痛み（乳がん、気管支がん、または前立腺がんの転移による骨の痛みは、短期間の治療でよく反応します）。
2. 閉塞（食道狭窄、肺無気肺または上大静脈の圧迫、肺がん、子宮頸がんまたは膀胱がんによる尿管の圧迫の場合、緩和放射線療法は多くの場合良い効果をもたらします）。
3. 出血（大きな懸念を引き起こし、通常は子宮頸がん、子宮体がん、膀胱がん、咽頭がん、気管支がん、口腔がんが進行した場合に観察されます）。
4. 潰瘍（放射線療法は、乳がんの胸壁の潰瘍や直腸がんの会陰の潰瘍を軽減し、不快な臭いを除去して生活の質を向上させることができます）。
5. 病的骨折（ユーイング肉腫および骨髄腫の転移性および原発性骨髄腫の両方の支持骨の大きな病巣への放射線照射により骨折を予防できます。骨折が存在する場合は、治療の前に患部の骨を固定する必要があります）。
6. 神経障害の緩和（この種の治療の影響下では、乳がんの眼球後組織への転移や網膜退縮が起こり、通常は視力も維持されます）。
7. 全身症状の緩和（胸腺の腫瘍による重症筋無力症は胸腺への放射線照射によく反応します）。

がんに対して放射線療法が禁忌となるのはどのような場合ですか?

がんに対する放射線療法は、患者の全身状態が重篤な場合、貧血（ヘモグロビン40%未満）、白血球減少症（3×109/L未満）、血小板減少症（1×109/L未満）、悪液質、発熱を伴う併発疾患がある場合は実施されません。活動性肺結核、急性心筋梗塞、急性および慢性肝不全・腎不全、妊娠、重篤な副作用がある場合は、がんに対する放射線療法は禁忌です。出血や穿孔のリスクがあるため、このタイプの治療は崩壊性腫瘍には実施されません。また、多発性転移、体腔内漿液貯留、重篤な炎症反応にも処方されません。

がんに対する放射線療法では、健康な臓器や組織に、強制的、不可避的、あるいは許容可能な予期せぬ変化と、許容できない変化が生じる可能性があります。これらの変化は、細胞、臓器、組織、および身体系への損傷に基づいており、その程度は主に線量に依存します。

傷害の進行の重症度と治癒に要する時間に応じて、傷害は反応と合併症に分けられます。

反応とは、治療経過の最後に臓器や組織に生じる変化であり、自然に、あるいは適切な治療の影響下で消失します。反応には局所的なものと全身的なものとがあります。

合併症は持続性があり、除去が困難、または組織の壊死と結合組織への置換によって引き起こされる永久的な障害であり、自然に消えることはなく、長期の治療が必要です。