ハイパーサーミア 効果 と がん治療 の 相乗作用

ハイパーサーミア 効果 と がん治療

ハイパーサーミアの原理と温熱効果のメカニズム

ハイパーサーミアは、電磁波や高周波エネルギーを用いてがん組織を選択的に加温する治療法です。この治療法の基本原理は、がん細胞が熱に弱いという特性を利用しています。具体的には、42〜43℃の温度に加温することで、時間経過とともにがん細胞の生存率が低下していきます。

 

ハイパーサーミアの加温メカニズムは、体表から二極の電極盤で患部を挟み、8MHzの高周波（ラジオ波）を通電することで実現します。この高周波により組織内の分子が1秒間に約800万回もの急速な回転・振動を起こし、摩擦熱が発生して組織が加温されます。

 

重要なのは、正常組織と腫瘍組織の血流反応の違いです。正常な組織では加温されると血管が拡張し、血流が増加することで冷却効果が働きます。一方、腫瘍組織の血管は新生血管であるため、この冷却機能が欠落しており、結果として腫瘍組織の方が正常組織よりも高温になりやすいという特性があります。

 

さらに、腫瘍組織は以下の理由から温熱に対して脆弱です：

• 低酸素状態にあるがん細胞は温熱に弱い
• がん細胞は嫌気性解糖系が亢進し、乳酸の蓄積により酸性環境になりやすく、酸性環境下ではさらに温熱に弱くなる
• 腫瘍組織は血流量が少なく低酸素・低栄養状態にあり、熱ストレスへの抵抗力が低下している

これらの特性により、ハイパーサーミアは正常組織にダメージを与えにくく、がん組織を選択的に攻撃できる治療法となっています。

 

ハイパーサーミアと放射線療法の併用による相乗効果

ハイパーサーミアは単独でも効果がありますが、放射線療法と併用することで顕著な相乗効果を発揮します。この併用療法がなぜ効果的なのかには、いくつかの重要なメカニズムがあります。

 

まず、放射線と温熱に対する細胞周期の感受性の時期が異なります。放射線は細胞分裂の特定の段階（M期やG2期）に効果的である一方、温熱は細胞周期のS期に効果的とされています。この両者を併用することで、どの細胞周期にあるがん細胞にも効果的にダメージを与えることが可能になります。

 

次に、放射線によって損傷したDNAの修復を温熱が阻害する効果があります。放射線照射後、がん細胞はDNA修復酵素を活性化させてダメージを修復しようとしますが、ハイパーサーミアはこの修復酵素の機能を抑制します。これにより、放射線によるDNA損傷が固定化され、がん細胞の死滅率が高まります。

 

また、放射線に抵抗性を示す低酸素がん細胞に対しても、ハイパーサーミアは効果的です。腫瘍内の低酸素領域は放射線抵抗性を示すことが知られていますが、前述のように低酸素細胞は温熱に対して脆弱であるため、ハイパーサーミアとの併用により、放射線単独では効果が低い領域にも治療効果が期待できます。

 

臨床研究においても、頭頸部がん、乳がん、食道がん、非小細胞肺がん、膵がん、直腸がん、膀胱がん、子宮頸がんなど、様々ながん種において放射線療法とハイパーサーミアの併用による治療成績の向上が報告されています。2023年に発行された「ハイパーサーミア診療ガイドライン」でも、これらのがん種に対する併用療法の有効性が示されています。

 

ハイパーサーミアと化学療法の組み合わせによる治療増強

ハイパーサーミアは化学療法（抗がん剤治療）との併用においても、治療効果を高める重要な役割を果たします。この併用療法の効果を高めるメカニズムには複数の要因があります。

 

まず、ハイパーサーミアによる加温は腫瘍組織の血流を一時的に増加させ、抗がん剤の腫瘍内への到達量を増やす効果があります。これにより、薬剤の腫瘍内濃度が高まり、治療効果の増強が期待できます。

 

次に、ハイパーサーミアは化学療法で活性化される転写因子NF-κBの活性化を抑制します。NF-κBはがん細胞の生存や抗がん剤耐性の獲得に関与する因子であり、これを抑制することで化学療法の効果が高まり、抗がん剤耐性の発現を遅らせることができます。

 

さらに、温熱と特定の抗がん剤との間には分子レベルでの相互作用があります。例えば、シスプラチンなどの白金製剤やドキソルビシンなどのアントラサイクリン系抗がん剤は、温熱との併用で細胞毒性が増強されることが知られています。

 

臨床的な観点からも、化学療法とハイパーサーミアの併用により、抗がん剤の投与量を減らしながらも同等以上の治療効果を得られる可能性があります。これは患者の副作用負担を軽減しながら治療効果を維持できるという大きなメリットとなります。

 

武田病院グループの古倉聡医師は、「化学療法との併用効果があるので、少しでも抗がん剤の量を減らせないか」という視点で研究を続けており、抗がん剤の副作用をできる限り少なくしながらがんの進行を抑制する治療法としてハイパーサーミアの有用性を強調しています。

 

ハイパーサーミアによる免疫機能活性化と転移抑制

ハイパーサーミアのもう一つの重要な効果は、免疫機能の活性化です。がん治療において免疫系の働きは非常に重要であり、ハイパーサーミアはこの免疫応答を強化する作用があります。

 

温熱刺激によって熱ショックタンパク質（Heat Shock Protein; HSP）が誘導されます。HSPは細胞内でタンパク質の折りたたみを助ける分子シャペロンとして知られていますが、同時に免疫系に対してがん抗原を提示する役割も持っています。がん細胞から放出されたHSPは、樹状細胞などの抗原提示細胞に取り込まれ、T細胞を活性化させることでがん細胞に対する特異的な免疫応答を引き起こします。

 

また、ハイパーサーミアは腫瘍微小環境（Tumor microenvironment; TME）を改善する効果もあります。腫瘍微小環境は通常、低酸素状態や酸性環境にあり、免疫細胞の機能を抑制する要因となっています。ハイパーサーミアによってこの環境が改善されることで、免疫細胞の腫瘍内への浸潤や活性が高まります。

 

さらに、ハイパーサーミアはがん細胞のEMT（上皮間葉転換）を抑制する効果があります。EMTはがん細胞が転移能を獲得するプロセスであり、これを抑制することでがんの転移・浸潤を防ぐことができます。原発巣を加温しておくことで、そこからの転移を抑制できるという効果も報告されています。

 

近年注目されているのが、ハイパーサーミアによるアブスコパル効果（遠隔効果）です。これは、局所的な治療が遠隔転移巣にも効果を示す現象で、ハイパーサーミアによって活性化された免疫系が全身のがん細胞を認識して攻撃するようになるためと考えられています。

 

千葉県がんセンターの報告によれば、ハイパーサーミアは「熱ショックタンパク質（HSP）を介した免疫賦活作用や腫瘍微小環境の改善、ミトコンドリアの機能改善とエネルギー代謝の正常化、アブスコパル効果など」多面的な作用を持つことが示されています。

 

歯科医療従事者が知るべきハイパーサーミアの臨床応用

歯科医療従事者にとって、ハイパーサーミアに関する知識は口腔がんの治療や口腔内の健康管理において重要な意味を持ちます。特に口腔がんや頭頸部がんの患者に対応する機会のある歯科医療従事者は、この治療法の特性を理解しておくことが望ましいでしょう。

 

口腔がんを含む頭頸部がんは、ハイパーサーミアと放射線療法の併用が効果的ながん種の一つとして知られています。2023年に発行された「ハイパーサーミア診療ガイドライン」にも頭頸部がんが含まれており、エビデンスに基づいた治療指針が示されています。

 

歯科治療の観点からは、放射線治療やハイパーサーミアを受けている患者の口腔ケアは特に重要です。放射線治療による口腔粘膜炎や唾液分泌低下などの副作用が生じる可能性がありますが、ハイパーサーミアとの併用により放射線量を減らせる可能性があります。これにより、口腔内の副作用を軽減しながら治療効果を高められる可能性があります。

 

また、歯科医療従事者は患者の全身状態を把握する必要がありますが、がん治療中の患者に対しては、どのような治療を受けているかを理解することが重要です。ハイパーサーミア治療中の患者に対しては、治療スケジュールに合わせた歯科治療計画の立案や、治療による口腔内の変化に対応したケア方法の提案が求められます。

 

さらに、歯科医療従事者は口腔がんの早期発見において重要な役割を担っています。早期に発見されたがんであれば、手術や放射線治療、ハイパーサーミアなどの治療法の選択肢が広がり、治療成績も向上します。定期的な口腔検診や患者教育を通じて、口腔がんの早期発見・早期治療に貢献することができます。

 

歯科医療の現場でハイパーサーミアについての知識を持つことは、がん患者の包括的なケアを提供する上で価値があります。特に、歯科治療と並行してがん治療を受けている患者に対しては、治療内容を理解した上で適切な歯科ケアを提供することが患者のQOL向上につながります。

 

ハイパーサーミアの今後の展望と歯科領域への応用可能性

ハイパーサーミアは従来のがん治療法と比較して副作用が少なく、様々ながん種に効果を示す治療法として注目されていますが、今後さらなる発展が期待されています。特に歯科領域との関連性や応用可能性について考察してみましょう。

 

最新の研究では、ハイパーサーミアと免疫チェックポイント阻害剤との併用効果が注目されています。免疫チェックポイント阻害剤は近年がん治療に革命をもたらした治療法ですが、ハイパーサーミアとの併用により、腫瘍微小環境の改善や抗原提示の増強を通じて、免疫チェックポイント阻害剤の効果をさらに高める可能性があります。

 

歯科領域では、口腔がんに対する新たな治療アプローチとしてハイパーサーミアの応用が考えられます。口腔内は比較的アクセスしやすい部位であるため、局所的なハイパーサーミア治療の適用が技術的に容易である可能性があります。また、口腔がんの多くは扁平上皮がんであり、放射線療法との併用効果が期待できるがん種です。

 

さらに、歯科インプラント周囲炎や難治性の歯周炎などの炎症性疾患に対しても、局所的な温熱療法の応用可能性が研究されています。温熱による抗菌効果や血流改善効果を利用した新たな治療法の開発が期待されます。

 

機能性食品との組み合わせも興味深い研究分野です。北海道大学の研究では、機能性食品AHCCと肝細胞がん治療の関連性が研究されていますが、このような機能性食品とハイパーサーミアの併用効果についても今後の研究が期待されます。口腔内環境の改善や免疫機能の強化を目的とした機能性食品と、ハイパーサーミアの相乗効果を探る研究は、歯科と腫瘍学の融合領域として発展する可能性があります。

 

テクノロジーの進歩により、より精密な加温技術や非侵襲的なモニタリング技術の開発も進んでいます。これにより、口腔内の複雑な解剖学的構造を持つ部位に対しても、正確かつ安全なハイパーサーミア治療が可能になるかもしれません。

 

歯科医療従事者は、こうした新たな治療法の開発動向を把握し、口腔がんや口腔内疾患の治療において多職種連携の一員として貢献することが期待されます。ハイパーサーミアの基礎知識を持ち、その可能性と限界を理解することは、がん患者に対する包括的な