重粒子線治療とは？膵臓がんには効くの？

現在、先進医療に含まれている重粒子線治療。

先進医療というと、「保険適用外の治療で自己負担金がとても高い」、「気軽に手が出せない」という印象ですが、

そもそもどういうもので、（⇒このページで解説）

どのくらいお金が掛かるのか？（⇒２ページ目で解説）

そして、膵臓がんには効くのか？（⇒３ページ目で解説）という気になる点をまとめてみました。

重粒子線治療とはどういうものか

簡単にいうと、放射線治療のひとつです。

一般的に言われている「放射線治療」とは、エックス線やガンマ線を照射することですが、「重粒子線治療」ではその名の通り重粒子線を照射します。

放射するものの違い

しかも、なんと光の速さの70%にまで加速した速さで照射します。

重粒子ってなに？

「重粒子」は色々ありますが、重粒子線治療に用いられるのは「炭素イオン」というものです。

原子を加速器と呼ばれる機械で超高速に加速すると、原子を構成する「原子核」と「電子」のうち、「電子」が取り払われます。

炭素を加速器にかけると炭素イオンになる

炭素イオンの場合、加速器によって炭素原子に６つ付いている電子がすべて取り除かれて「C⁶⁺」になります。

まぁとにかく、重粒子線治療では「炭素」を加速して「炭素イオン」にして使っているということですね。

重粒子は色々あると言いましたが、他にもヘリウム（炭素より軽い）、ネオン、シリコン、アルゴン（３つは炭素より重い）といった物質も粒子線として使えます。

粒子の大きさ（イメージ）

ですが、「重い」ほどDNAを破壊する生理学的効果は高い（修復しにくい）のですが、加速器の設備が大きくなるので設備費がかかってしまいます。
（加速器がどのくらい大掛かりな設備かが神奈川県立がんセンターのiROCKのページでよくわかります。）

逆に「軽い」ほど酸素の少ない癌細胞によく効くので（重いと効きが悪い）、両方のバランスの良い炭素イオンになっているようです。

陽子線というのもある

ちなみに、重粒子線ではなく「陽子線」というのもあります。

原子核を構成するのが「陽子」と「中性子」なので、陽子は原子に電荷を帯びた炭素イオンと比べると1/12のサイズでかなり小さいです。

原子核を構成する陽子と中性子

先ほど述べたように「重い」ほどDNAを破壊するので、陽子線よりも重粒子線のほうが生理学的効果が２～３倍大きいと言われていますが、どちらがよいというのは、使用する部位や症状によって異なるようです。

放射線治療との根本的な違い

炭素イオンを照射する「重粒子線治療」と、エックス線やガンマ線を照射する「放射線治療」の根本的な仕組みの違いは、DNAに損傷を与える方法が「直接的」か「間接的」かです。

「重粒子線治療」は、炭素イオン（実体がある）を直接、細胞核の染色体のDNAにぶつけて傷をつけるので「直接的」な作用がメインです。

放射線（重粒子自身や重粒子に当たった陽子や原子核）が直接DNAに傷をつける直接作用がメイン

一方「放射線治療」は、
物質ではなく波長であるエックス線やガンマ線が衝突すると「高速２次電子（気体分子や固体に衝突したときに新たに生じる電子）」というものが生じて、水分子を活性酸素に変化させて、「活性酸素」がDNAに傷をつけます。これがメインとなる「間接的」な作用です。

エックス線・ガンマ線によって発生する活性酸素によって傷をつける間接作用がメイン

膵臓がんには重粒子線のほうがいいと言われる理由

「放射線治療」は膵臓がんには効きにくいと言われています。

その理由は、体の奥のほうにあり、様々な臓器や器官に囲まれている膵臓の位置と放射線の以下のような特徴のためです。

• 放射線量のピークが癌細胞ではなく、体の表面がピーク
  （深部に進むにつれて徐々に減っていく）
• 癌細胞だけでなく、周りの正常な細胞も破壊する

癌細胞にたどり着くまでの正常細胞にも照射され、また複雑な形をした癌病巣に細かく合わせることができないので、その周りにも当たります。

奥深くにある膵臓の場合、その周り・手前の正常な細胞にも影響が出てしまいます。

一方、「重粒子線」ではその問題が解決できます。

それは、以下のような特徴によります。

• 体の表面では比較的低線量で、深部で最大のエネルギーを放出する
• 正常細胞を傷つけない（癌の病巣の形や深さに合わせて照射可能なため）

重粒子線を照射する際、癌病巣の形・サイズ・深さに合わせることができるので、正常細胞は出来る限り避けて癌細胞の位置を的確にたたくことができます。

それ以外の性質などの違い

そのほかにも違いがあります。

「放射線治療」は、

• 癌細胞の分裂周期（分裂のどの時期なのか）に効果が左右される
  ＝細胞ごとに効きにくい時期がある
• 酸素の少ない低酸素細胞に効きにくい
• 何回にも分けて少ない量を照射する

といった特徴があります。

放射線治療ではこれまで挙げた理由から、１日１回など短時間に何回も弱い放射線を照射して、癌細胞をたたく方法を取っています。

一方、「重粒子線治療」は、

• DNAの損傷比率が高い（修復されにくい＝癌細胞を死滅させられる）
• 生物学的効果比だと、エックス線の1.2～3.5倍の効果
• エックス線の効きにくい低酸素細胞（癌細胞）に有効
• エックス線の効きにくい、細胞分裂の細胞の周期で「DNAの複製が行われる期間」の細胞にも有効

といった、放射線治療ではできない部分をカバーしています。

重粒子線治療を受けられる人

高度先進医療の対象とされている部位は下記のとおりです。

• 頭頚部腫瘍・頭骸底・眼球の腫瘍
• 肺がん（非小細胞がん）
• 肝がん
• 骨・軟部肉腫
• 前立腺がん部腫瘍

まだ臨床試験中の部位は下記のとおりです。

• 脳腫瘍
• 中枢神経腫瘍
• 食道がん
• 膵臓がん
• 子宮がん
• 直腸がん術後再発

※医用原子力技術研究振興財団より引用

以下のような人が受けられます。（病院によって他にも条件があります。下で紹介する各病院のサイトでご確認ください。）

• 転移がない
• 手術ができない状態の癌（膵臓がんの場合）
• 過去に放射線治療を受けていない
• 一つの部位に留まっている固形の癌
• 腫瘍の最大径が15cmを超えない

炭素イオンを照射してぶつけるわけなので、血液のがん（白血病）や様々な場所に転移してしまった癌には向いていません。

また、膵臓がんでは手術が第一選択肢になっていますので、手術ができる状態の方は重粒子線治療が受けられません。

そして、放射線の受容量が決まっているため、過去に放射線治療を受けているとそれ以上はもう放射線を浴びてはいけない状態になってしまうわけですね。

重粒子線治療のメリット・デメリット

まずメリットを挙げます。

• 放射線治療が効きにくい癌、放射線治療では難しい部位の癌にも適している
  （癌病巣の深さやサイズ、形に合わせて照射をオーダーメイドできるため）
• 副作用が少ない
  （癌以外の細胞の破損が少ないため　※まったく無いわけではない）
• 入院せず、通院で治療ができる
• 放射線治療に比べて、治療回数を減らせる
  （放射線治療よりも一回の照射の効果＝DNAを破壊する能力が高いため）

膵臓がんは多くの臓器に囲まれており、放射線治療は難しいとされていますが、この重粒子線治療は上記の理由から膵臓がんでも使うことができます。

ですが、消化管と癌病巣が近い・またはくっついている場合には、先に抗がん剤を投与して癌を縮小させてから治療を行います。（ジェムザールやTS-1が使われるようです）

▼抗がん剤についてはこちらの記事をどうぞ

膵臓がんを「切除できた後」に使用する抗がん剤を解説！

2016.09.26

次に、重粒子線治療のデメリットは以下です。

• 費用が高い
• 受けられる病院がかなり少ない（設備が大掛かりなため）

メリットだけを見るととても魅力的な治療法なのですが、デメリットが我々を現実に引き戻しますね。。

治療は通院ができるとはいえ、なるべく家の近くでしたいですし、そもそも経済的に問題です。

重粒子線治療ができる病院はどこにあるのか

厚生省のサイトや重粒子線治療ガイド（←こっちのほうがわかりやすい）に先進医療を実施している医療機関の一覧が載っています。（陽子線治療も載っています）

現在、重粒子線治療ができる病院は、以下の５箇所です。

• 千葉県     国立研究開発法人　量子科学技術研究開発機構　放射線医学総合研究所病院
• 兵庫県     兵庫県立粒子線医療センター
• 群馬県     国立大学法人群馬大学医学部附属病院
• 佐賀県     九州国際重粒子線がん治療センター
• 神奈川県     神奈川県立がんセンター

全国に5箇所というのは、とても少ないですね。

次のページでは重粒子線治療の費用について解説⇒