**フラッシュ放射線治療：癌治療への大胆なアプローチ**

フランス企業テリック（Theryq）は、CERNと協力してFLASH放射線治療を開発しています。テリックのFLASHKNiFEシステムは、6 MeVまたは9 MeVの電子ビームで表層腫瘍を標的にします。スイス―フランス国境にある広大なホールでは、高電圧と可能性が空気を震わせています。観察デッキから俯瞰する物理学者ウォルター・ウェンシュは、加速器キャビティ、クライストロン、モジュレータ、パルスコンプレッサーなどの数百万ドル規模の装置を眺めています。これらは新世代リニア粒子加速器を駆動するために準備されています。

ウェンシュは何十年もこの種の機械で宇宙の最深部の謎を解明してきましたが、今や同僚と共に新たな標的――癌へと目を向けています。CERN（欧州原子核研究機構）や他の粒子物理学実験施設では、基礎物理学の手法を応用し、FLASH放射線治療という画期的かつ直感に反するアプローチが開発されています。CERN研究者ウォルター・ウェンシュは「この取り組みは大きな興奮を呼んでいる」と述べています。

FLASH治療の誕生（奇妙な始まり）

FLASHへの突破口は、1990年代にパリ近郊オーサイのキュリー研究所で始まった一連の実験から生まれました。ヴァンセント・ファボドンは低エネルギー電子加速器を用いて放射線化学を研究していました。マウス肺に照射した際、従来の放射線治療と比べて千倍以上の高出力で短時間にビームを当てたところ、予想された線維症（瘢痕組織）は現れませんでした。

「スライドを見ると、まったく線維症がなく、これは非常に驚きだった」と語るマリー＝キャサリン・ヴォゼニンは、この結果を受けてさらに癌腫瘍へも実験を拡大しました。結果として、従来の放射線治療で肝心なトレードオフとされていた「腫瘍破壊と正常組織損傷の両立」が打ち破られました。

2014年までに十分な証拠を集め、Science Translational Medicine に掲載。10 グレ以上の超高出力を0.1秒未満で投与すれば、マウス腫瘍は消滅しつつも周囲の健康組織はほぼ無傷ということが示されました。対照的に胸部X線は約0.1 ミリグレ、従来放射線治療では1日あたり約2 グレを投与します。

2014年発表後、多くの専門家はFLASH効果に懐疑的でしたが、その後数多くの研究で同様の結果が確認されました。2020年の論文では、従来治療後4か月経過した肺組織サンプルとFLASH照射後のサンプルを比較し、線維化斑点が格段に少ないことが示されています。

FLASH治療の実用化に向けた加速器改良

最初のFLASH論文時点で、ロサンゼルスのスタンフォード大学は放射線投与速度を劇的に高速化することにも取り組んでいました。Looは「腫瘍は常に動く対象であり、特に肺では呼吸運動により連続的に移動します」と語ります。

FLASHを臨床へ導入するには、高出力と正確な深部投与が可能な装置が必要です。初期研究では4.5 MeVの低エネルギー電子ビーム（ファボドン使用）が表層腫瘍に限定され、数センチ以内しか届きませんでした。

CERN で開発中のFLASHハードウェアは、高エネルギー電子を短距離で超高出力化します。従来の臨床リニア加速器ではX線フォトンが高Z材料（タングステンや銅）に衝突してブレムストラール生成されますが、これは非効率的です。一方、高エネルギー電子はマイクロ秒単位でオン・オフでき、磁場で正確に誘導できます。

Loo は SLAC 国立加速器研究所のサミ・ガン＝エルディン・タンタウィと協力し、リニア加速器内で電磁波が粒子をどのように移動させるかを再定義しました。これにより、FLASH治療で必要なコンパクトかつ高効率な装置の設計が可能になりました。

CERN の CLEAR 施設

CERN は大型循環加速器（LHC）だけでなく、CLEAR（Linear Electron Accelerator for Research）のような小型リニア加速器も保有しています。LHCは巨大円形トンネルを通じてエネルギーを蓄積しますが、CLEARのような直線加速器は一度きりのパスで高精度・コンパクトに設計されています。

CLEAR の中心には 200 MeV のリニア加速器と20メートル長のビームラインがあります。レーザーパルスが光電カタドを打ち、電子ビームが生成されます。このビームは精密に加工された銅キャビティで高速化され、磁場・モニター・フォーカシング素子を経てサブミリメートル精度で対象へ誘導されます。

FLASH投与では、ナノ秒単位のバンチが使用され、各キャビティ内で電場が毎秒120億回極性を変えます。タイミングが重要であり、フェーズに合わせてエネルギーが増加します。最終的に 200 MeV に達したビームは、CERN の「Xbox」システム（Xバンド RF）によって制御され、パルス圧縮器がマイクロ秒単位でピーク 200 MW を発生させます。

CLIC からの技術移転

CLIC（Compact Linear Collider）は11キロメートルにわたるリニア加速器を目指すプロジェクトでした。CERN のエンジニアは短距離で高い加速度勾配（最大100 MV/m）を実現し、電子・陽子の衝突を計画していました。この技術が FLASH に応用され、よりコンパクトで高効率な加速器開発に寄与しています。

医療機関との連携

CERN の研究者はローザンヌ大学病院（CHUV）やフランスの医療技術企業テリックと協力し、臨床規模での FLASH 施設を設計しています。テリックの FLASHDEEP システムは13.5 メートル長、140 MeV の加速器を備え、最大20 センチ以内に高エネルギー電子を投与します。患者は立位で治療中にサポートされます。

テリックの三部構成戦略：

1. FLASHKNiFE（2020年公開） – 6〜9 MeV の表層腫瘍向け、CHUV でフェーズ2試験を実施。
2. FLASHLAB – 7 MeV のコンパクトプラットフォームで放射線生物学研究用。
3. FLASHDEEP – 開発中の13.5 メートル長加速器で、20 cm 深部まで100ミリ秒未満に投与。

治療計画は Leo Cancer Care が開発した CT スキャナーと統合され、最終瞬間に腫瘍位置を確認するステレオ画像が使用されます。

動物実験への移行

CERN の CLEAR は FLASH パラメータの特性化に貢献しましたが、動物実験は許可されていません。そのため、多くの研究者はベルリン郊外 Zeuthen にある PITZ（Photo Injector Test Facility）へと注目しています。PITZ はドイツ国立加速器研究所の一部であり、電子源開発を担当しています。

PITZ の 30 メートル長ビームラインはミクロン単位で精密に制御でき、バンチ分布を自在に設定可能です。タイム構造を細かく調整することで FLASH 実験の最適化が図れます。

また、標準的な放射線治療用イオニゼーションチェンバーはマイクロ秒単位での高出力ビームに対応できません。そのため、新しい検出システムを開発し、極端に高速な FLASH 配信を正確に測定する必要があります。

研究ツールとしての FLASH

FLASH は治療だけでなく、正常組織と腫瘍の差異を理解する新たな研究手段となります。ヴォゼニンは「正常組織には存在し、腫瘍では欠如している長寿命タンパク質がある可能性」を検証中です。この仮説が正しければ、腫瘍を正常に戻す方法の発見につながるかもしれません。

世界的な医療格差への影響

低所得国では放射線治療へのアクセスは約10％、中所得国で60％程度です。FLASH は1回の短時間投与で済むため、長期間にわたる移動や複数セッションを必要とせず、多くの患者に迅速かつ低コストで提供できます。

高所得国でも、セッション数が減少すれば施設への負担も軽減され、治療副作用も抑えられます。FLASH が臨床的に普及するまでには約10年を見込んでおり、スタートアップ企業の競争と学術界の協力によって実現が進むと期待されています。

「私の母は癌で亡くなったので、人類のために何か良いことをしたい」と語るフランス研究者ステファンは、FLASH がもたらす可能性に大きな希望を抱いています。

本稿は 2026 年 3 月号印刷版に掲載されます。