呼吸で動くがん細胞を、粒子線で狙い撃ち
 治療室 |
現在私は、日立製作所で「粒子線がん治療装置」の開発に携わっています。がんの治療法には、大きく分けて3種類あります。1つ目は、外科の手術によって腫瘍を取り除く外科療法。2つ目は抗がん剤を使う化学療法。そして、3つ目が放射線療法で、放射線を腫瘍に当てて壊す治療法です。
この放射線療法で使う放射線は大きく分けてＸ線と粒子線の2種類があります。Ｘ線は波長の短い電磁波のことで、レントゲン写真を撮る際などに使います。そして粒子線とは、高エネルギー粒子の流れのことをいいます。高エネルギー粒子というのは、物質のもととなる原子を構成する原子核（陽子と中性子で構成されているもの）のことです。
Ｘ線での治療と粒子線での治療には違いがあります。体の中にある腫瘍を狙って放射線を当てたときに、Ｘ線の場合は体の表面近くに最も強いダメージを与えて、体の深いところへ行けば行くほど与えられるダメージが弱くなっていくという特徴があります。
一方で、粒子線は腫瘍の位置（身体の内部）でもっとも強いダメージを与えることができます。ですから、粒子線治療は、体力に不安のある子どもや高齢者の患者さんの治療手段として注目されています。
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ただ、粒子線治療は、すい臓がん、肝臓がん、肺がんなどの10年生存率の低いがんでは行うのが難しい場合があります。というのも、これらのがんは呼吸をすると臓器と一緒に腫瘍が動くため、効率よく粒子線を照射する技術がないと思うような治療が叶わないからです。従来の粒子線治療では、動く範囲全体に放射線を当てていたのですが、そうすると腫瘍のない正常なところにまでダメージを与えてしまいます。そこで、動く腫瘍のみを狙って照射すること、そしてその動きに合わせて短時間で効率よく照射することを目指して試行錯誤してきました。
具体的には、Ｘ線で透視して正確な腫瘍の位置をリアルタイムに計測する技術と、粒子線の照射のタイミングを制御できる技術の２つを高度に融合させたものを作ろうとしました（※）。研究は、正確に腫瘍の位置を計測する技術を持った北海道大学と共同で行いました。人間の呼吸というものは予想以上に複雑かつ不規則です。一方で、粒子線は一度照射すると次に照射するまでに新しい粒子線を作るための時間が必要です。粒子線を照射できるタイミングと、腫瘍の移動のタイミングがなかなか合わないのがこの研究のネックでした。
また、患者さんごとに呼吸のタイミングは違うので、多くの人に効率よく粒子線を照射できるタイミングを決めるのにも苦労しました。しかし、それらをクリアした技術を開発したことが評価されて、2017年の全国発明表彰で恩賜発明賞を受賞することができました。
※総合化学技術会議により制度設計された最先端研究開発プログラムを通じて実施。
