アブスコパル効果とは?放射線治療と免疫療法の併用で期待される全身への影響

アブスコパル効果とは?放射線治療と免疫療法の併用で期待される全身への影響

がんの放射線治療は、照射した部分だけに効くものだと思われがちです。しかし近年、照射していない場所のがんまでもが縮小する「アブスコパル効果」と呼ばれる現象に大きな関心が集まっています。

この効果は放射線治療だけではごくまれにしか起きませんが、免疫チェックポイント阻害剤などの免疫療法と組み合わせることで発生率が高まる報告が増えています。

本記事では、アブスコパル効果の仕組みや免疫療法との併用による臨床データ、放射線の照射条件、副作用について、患者目線でわかりやすく解説いたします。

アブスコパル効果とは「照射していない場所のがん」まで縮小させる免疫反応のこと

アブスコパル効果とは、放射線を照射した腫瘍だけでなく、照射していない遠隔部位の腫瘍までもが縮小・消失する現象です。免疫の働きを介して全身に抗腫瘍効果が波及するため、転移がんの治療において注目を集めています。

1953年にMoleが提唱した「遠くの標的に届く効果」

アブスコパル(abscopal)という言葉は、ラテン語で「離れた」を意味する「ab」と、古代ギリシア語で「標的」を意味する「scopus」を組み合わせた造語です。1953年にイギリスの研究者R.H. Moleが初めてこの言葉を用いました。

Moleはマウスの実験で、片側の腫瘍に放射線を当てると反対側の腫瘍も縮小することを示しました。放射線が直接届いていない場所にまで治療効果が及ぶという、当時としては驚きの発見だったのです。

放射線治療単独ではアブスコパル効果はごくまれにしか起きない

アブスコパル効果の存在が知られてからも、実際に臨床で観察される頻度は極めて低い状態が続きました。1969年から2014年までの約45年間に報告された症例はわずか46例にとどまっています。

その理由として、がん細胞が免疫の攻撃をかわす仕組み(免疫逃避機構)を備えていることが挙げられます。放射線照射で免疫が刺激されても、がん細胞がブレーキをかけてしまうため、効果が全身に広がりにくかったのです。

アブスコパル効果と通常の放射線治療効果の比較

項目通常の放射線治療アブスコパル効果
効果の範囲照射した部位のみ照射していない遠隔部位にも及ぶ
作用の仕組み放射線によるDNA損傷免疫系を介した全身性の反応
発生頻度照射部位では高確率単独ではごくまれ

免疫療法との併用で注目が一気に高まった背景

2010年代に入り、免疫チェックポイント阻害剤が臨床で使われるようになると状況は大きく変わりました。放射線治療と免疫療法を併用した患者で、アブスコパル効果の発生率が目に見えて上昇したのです。

こうした報告が相次いだことで「免疫放射線療法」という新しい治療概念が生まれ、がん治療における放射線の使い方そのものが見直されつつあります。

放射線ががん細胞を免疫に「見つけさせる」までの流れ

アブスコパル効果が起きるには、放射線によるがん細胞の破壊をきっかけとして免疫系が活性化される一連の流れが必要です。体内ではがん細胞の破壊→抗原の放出→免疫細胞の活性化→全身への攻撃という段階を踏みます。

放射線で破壊されたがん細胞から「がん抗原」が放出される

腫瘍に放射線を照射すると、がん細胞のDNAが損傷を受けて細胞死が起こります。このとき、死んだがん細胞の内部からタンパク質やがん抗原と呼ばれる物質が細胞外に放出されます。

とくに注目されているのがHMGB1(High Mobility Group Box 1)というストレスタンパク質です。HMGB1は免疫系に「危険信号」を送る役割を果たし、免疫応答の引き金になります。

樹状細胞がT細胞に「敵の情報」を伝達する

放出されたがん抗原は、血液中を巡る樹状細胞(じゅじょうさいぼう)によって取り込まれます。樹状細胞は、免疫系の中で「司令塔」のような働きをする細胞です。

樹状細胞はがん抗原の情報をT細胞に提示します。T細胞は体を外敵から守る免疫細胞であり、樹状細胞からの情報を受け取ることで「どのがん細胞を攻撃すべきか」を正確に学習します。

活性化したT細胞が全身を巡り転移巣を攻撃する

がん抗原の情報を受け取ったT細胞は「腫瘍特異的細胞障害性Tリンパ球(CTL)」として活性化します。活性化したCTLは血流に乗って全身を巡り、同じ抗原を持つがん細胞を見つけ出して攻撃するのです。

つまり、放射線を照射した腫瘍だけでなく、離れた場所にある転移巣のがん細胞も免疫の標的となります。これがアブスコパル効果の中心的な仕組みです。

アブスコパル効果が起きるまでの免疫反応の流れ

段階体内で起きること関与する免疫細胞
第1段階放射線照射でがん細胞が破壊され抗原が放出される
第2段階樹状細胞が抗原を取り込みT細胞に情報を伝える樹状細胞
第3段階活性化したCTLが全身を巡り遠隔のがん細胞を攻撃する細胞障害性T細胞

なぜ免疫チェックポイント阻害剤との併用でアブスコパル効果の発生率が上がるのか?

免疫チェックポイント阻害剤は、がん細胞が免疫の攻撃を回避するために利用している「ブレーキ」を解除する薬です。放射線治療と組み合わせることで、免疫の攻撃力が維持されアブスコパル効果の発生率が高まると考えられています。

がん細胞は免疫の攻撃をかわす「ブレーキ」を持っている

私たちの体内では、免疫が過剰に働きすぎないように「免疫チェックポイント」と呼ばれるブレーキ機構が備わっています。正常な状態では自己免疫疾患を防ぐための仕組みですが、がん細胞はこのブレーキを悪用します。

がん細胞はPD-L1やCTLA-4といった分子を使い、T細胞の攻撃にブレーキをかけます。その結果、放射線治療で免疫が刺激されてもT細胞の働きが抑え込まれ、アブスコパル効果が出にくくなるのです。

免疫チェックポイント阻害剤はそのブレーキを解除する薬

免疫チェックポイント阻害剤は、がん細胞が利用するブレーキ機構を阻害することでT細胞の攻撃力を回復させます。代表的な薬にはニボルマブ(抗PD-1抗体)、ペムブロリズマブ(抗PD-1抗体)、イピリムマブ(抗CTLA-4抗体)などがあります。

放射線治療でがん抗原が放出されて免疫が刺激されている状態に免疫チェックポイント阻害剤を組み合わせると、T細胞がブレーキなしで全力で働けるようになります。これが併用療法の大きな利点です。

主な免疫チェックポイント阻害剤の種類

標的分子代表的な薬剤名主な作用
PD-1ニボルマブ、ペムブロリズマブT細胞上のPD-1をブロックし攻撃力を維持
PD-L1デュルバルマブ、アテゾリズマブがん細胞側のPD-L1をブロックしブレーキを解除
CTLA-4イピリムマブT細胞の活性化段階でのブレーキを解除

併用によりアブスコパル効果が約半数で確認された研究報告

抗CTLA-4抗体であるイピリムマブによる治療後に放射線治療を受けた転移性メラノーマ患者の研究では、21例中11例(約52%)にアブスコパル効果が確認されたとの報告があります。

放射線治療単独での発生頻度が極めて低かったことを考えると、この数字は画期的な結果といえるでしょう。免疫療法との併用がアブスコパル効果を引き出す大きな鍵であることを示すデータです。

アブスコパル効果が報告されているがん種と臨床データ

アブスコパル効果はさまざまながん種で報告されていますが、とくにメラノーマ(悪性黒色腫)での報告が多く、肺がんや腎細胞がん、消化器がんなどでも確認されています。がん種ごとの特徴を把握しておくことは治療を考える上で大切です。

悪性黒色腫(メラノーマ)での報告が多い

メラノーマは「免疫原性が高いがん」として知られ、免疫療法への反応が良好なことが多い腫瘍です。アブスコパル効果の報告もメラノーマにおいて数多く蓄積されています。

イピリムマブと放射線治療を併用したメラノーマ患者の研究では、照射していない転移巣が明確に縮小した例が複数報告されました。メラノーマが免疫療法と放射線の併用に特に適しているがん種である根拠のひとつです。

非小細胞肺がんや腎細胞がんでも確認されている

III期の非小細胞肺がん患者を対象とした大規模臨床試験では、根治的化学放射線治療後に抗PD-L1抗体(デュルバルマブ)を投与したところ、無増悪生存期間の中央値が約3倍に延長したとの結果が出ています。

腎細胞がんにおいても、定位放射線治療と免疫チェックポイント阻害剤の併用で肺転移やリンパ節転移が縮小した症例報告があります。免疫原性が比較的高いがん種で効果が出やすい傾向がうかがえます。

消化器がんにおけるアブスコパル効果の報告

胃がんの術後再発例で、放射線治療と養子免疫療法(患者自身のT細胞を増殖させて体内に戻す治療)を併用した結果、照射した腫瘍の消失に加えて腹膜播種巣にもアブスコパル効果が認められた症例があります。

消化器がんはメラノーマに比べると免疫原性が低いとされていますが、免疫療法との適切な併用により効果が得られるケースも報告されており、研究が進んでいる分野です。

主ながん種別のアブスコパル効果に関する報告

がん種併用した免疫療法報告された効果
悪性黒色腫抗CTLA-4抗体(イピリムマブ)約52%でアブスコパル効果を確認
非小細胞肺がん抗PD-L1抗体(デュルバルマブ)無増悪生存期間が約3倍に延長
胃がん(再発)養子免疫療法腹膜播種巣の縮小を確認

放射線の照射量やタイミングでアブスコパル効果は変わる

アブスコパル効果を効率よく引き出すには、放射線の1回あたりの照射線量や分割方法、免疫療法との併用タイミングが影響すると考えられています。ただし、現時点では統一された見解は得られておらず、研究が続いている段階です。

1回あたりの照射線量とアブスコパル効果の関係

動物実験の結果から、1回あたり10〜12グレイ(Gy)を超える高線量照射では、免疫原性のある細胞死(免疫を刺激するタイプの細胞死)が起こりにくくなる報告があります。

一方で、臨床報告では0.45Gyから74.8Gyまで幅広い線量でアブスコパル効果が観察されています。がん種や患者の免疫状態によっても至適線量は異なるため、一律に「この線量がベスト」とは断言できません。

免疫療法を開始するタイミングが効果を左右する

免疫チェックポイント阻害剤を放射線治療と同時期に投与するか、あるいは放射線治療の前後どちらに投与するかによっても治療成績が変わる報告があります。

悪性黒色腫の解析では、免疫チェックポイント阻害剤の投与開始後に放射線治療を併用した患者群の全生存期間中央値が39か月だったのに対し、同時併用群では9か月でした。

タイミングの違いが予後に大きく影響しうることを示唆するデータであり、投与の順序や時期を慎重に検討することが治療成績の向上につながると考えられます。

照射条件ごとの特徴

  • 少分割照射(1回の線量が大きく回数が少ない):免疫刺激が強い傾向がある
  • 通常分割照射(1回2Gy前後を多数回):従来からの標準的な方法
  • 定位放射線治療(SBRT):高精度に腫瘍へ集中照射でき、免疫療法との併用研究が進行中

分割照射と一括照射ではどちらが免疫を活性化しやすいか?

前臨床研究では、1回の大線量照射よりも数回に分けた中程度の線量照射のほうが、免疫原性の高い細胞死を効率よく誘導できるとの指摘があります。「スイートスポット」と呼ばれる中間的な線量帯が免疫の活性化に適しているとする見解もあります。

ただし、がんの種類や腫瘍の大きさ、患者ごとの免疫状態によって反応は異なるため、個々の症例に合わせた放射線治療計画が求められます。

免疫放射線療法を受けるなら知っておきたい副作用と注意点

免疫放射線療法には期待が寄せられている一方で、免疫療法に特有の副作用と放射線治療の副作用が重なりうるため、治療前にリスクを把握しておくことが大切です。

免疫関連の副作用(irAE)には注意が必要

免疫チェックポイント阻害剤を使用すると、免疫が活性化しすぎて正常な組織を攻撃してしまう「免疫関連有害事象(irAE)」が起きる場合があります。皮膚の発疹、甲状腺の機能異常、肝機能障害、間質性肺炎など多岐にわたります。

放射線治療との併用で副作用が増強されるかどうかは、現在も臨床研究が続いている段階です。治療中に体調の変化を感じたら早めに主治医へ相談してください。

放射線治療に伴う局所的な副作用も起こりうる

放射線治療による副作用は照射部位によって異なります。たとえば胸部への照射では放射線肺炎、腹部への照射では消化管の粘膜障害、頭頸部への照射では口腔内の乾燥や粘膜炎が生じることがあります。

高精度放射線治療(IMRTや定位放射線治療)の普及により、周囲の正常組織への影響は軽減されつつありますが、副作用がゼロになるわけではありません。照射範囲や線量に応じたリスクを事前に理解しておきましょう。

副作用の早期発見には定期的な検査が大切

免疫放射線療法を受ける場合、治療期間中だけでなく治療終了後も定期的に血液検査や画像検査を受けることが大切です。irAEは治療終了後しばらく経ってから出現する場合もあるためです。

とくに免疫チェックポイント阻害剤による甲状腺機能異常や肝機能障害は、自覚症状が乏しいまま進行するケースがあります。定期的な検査で数値の変化を早期に把握し、適切に対応することが求められます。

免疫放射線療法で注意すべき主な副作用

副作用の種類主な症状原因
免疫関連有害事象(irAE)発疹、甲状腺異常、肝機能障害、間質性肺炎など免疫チェックポイント阻害剤
放射線の局所副作用照射部位の炎症、粘膜障害、皮膚炎放射線治療
倦怠感・食欲低下全身のだるさ、食欲不振両方の治療で起こりうる

「in situワクチン」と呼ばれる放射線治療がもたらすがん治療の転換点

放射線を照射した腫瘍自体が「ワクチン」のように働き、全身の免疫応答を引き出すという考え方が広がっています。これは「in situワクチン」と呼ばれる概念であり、放射線治療の位置づけを根本から変える発想です。

「照射された腫瘍がワクチンになる」という発想

通常のワクチンは、体外から抗原を投与して免疫を誘導します。in situワクチンの考え方は、放射線照射によって腫瘍そのものから抗原を放出させ、体内で免疫を活性化させるものです。

腫瘍はもともと患者自身のがん抗原を豊富に含んでいるため、外部から抗原を用意する必要がありません。放射線照射が「ワクチン接種」の代わりを果たすという画期的な発想です。

in situワクチンの基本概念

  • 放射線照射により腫瘍が破壊されがん抗原が体内に放出される
  • 放出された抗原を免疫細胞が認識し全身的な抗腫瘍免疫が誘導される
  • 外部からの抗原投与が不要で患者自身の腫瘍が免疫の引き金となる

免疫放射線療法の臨床試験は世界中で進んでいる

免疫チェックポイント阻害剤と放射線治療の併用に関する臨床試験は、世界各国で100件以上が進行しています。対象疾患もメラノーマや肺がんだけでなく、食道がん、胃がん、ホジキンリンパ腫など多岐にわたります。

日本国内でも、進行・再発胃がんに対する放射線治療と抗PD-1抗体の併用療法に関する臨床試験が実施されています。今後さらに多くのデータが蓄積されることで、より効果的な併用方法が明らかになっていくでしょう。

がん治療における放射線の「新たな使い方」

従来、放射線治療は「局所をピンポイントで叩く」ための治療法でした。しかし、免疫療法との併用によって全身的な抗腫瘍効果を引き出せることが明らかになり、放射線に対する考え方が変わりつつあります。

免疫放射線療法の研究が進めば、線量や照射範囲の設計思想そのものが従来とは異なるものになるかもしれません。局所治療であると同時に、全身治療の起点となりうる放射線治療は、がん治療の中でその存在感をさらに増していくと考えられます。

よくある質問

アブスコパル効果はどのような種類のがんで報告されているか?

アブスコパル効果は、悪性黒色腫(メラノーマ)での報告がとくに多く、非小細胞肺がん、腎細胞がん、ホジキンリンパ腫、胃がんなどでも確認されています。

一般的に「免疫原性が高い」とされるがん種で観察されやすい傾向があります。ただし、免疫療法との併用によって、従来は効果が出にくいと考えられていたがん種でもアブスコパル効果が得られた報告が増えてきています。

アブスコパル効果は放射線治療だけでも発生するか?

放射線治療単独でもアブスコパル効果が発生した症例は過去に報告されています。しかし、その頻度は極めて低いとされてきました。

がん細胞が免疫逃避機構を使ってT細胞の攻撃を抑え込んでしまうため、放射線で免疫が刺激されても全身的な効果に結びつきにくいのです。免疫チェックポイント阻害剤などの免疫療法を併用することで発生率が大幅に上昇すると報告されています。

アブスコパル効果が起きるまでにどのくらいの期間がかかるか?

アブスコパル効果が確認されるまでの期間は症例によって異なりますが、早い場合は放射線治療開始から約2週間後に遠隔腫瘍の縮小が認められた報告があります。

免疫系が活性化してT細胞が全身を巡るまでには一定の時間がかかるため、数週間から数か月の経過観察が必要になることが一般的です。治療後すぐに効果が現れないからといって悲観する必要はありません。

アブスコパル効果を高めるために患者自身ができることはあるか?

アブスコパル効果は免疫系の働きに依存するため、免疫力を維持する生活習慣が間接的に治療効果を支える基盤になると考えられています。

十分な睡眠、バランスの取れた食事、適度な運動、ストレスの管理などは免疫機能の維持に関わる基本的な要素です。治療中は体力の消耗も大きくなるため、主治医や看護師と相談しながら無理のない範囲で体調管理を心がけましょう。

アブスコパル効果と「バイスタンダー効果」はどう違うか?

アブスコパル効果は、照射部位から離れた遠隔の腫瘍に対して免疫を介して作用する現象です。一方、バイスタンダー効果は、照射を受けた細胞のすぐ近くにある非照射の細胞が影響を受ける現象を指します。

両者の大きな違いは作用する距離と仕組みにあります。バイスタンダー効果は照射部位の近傍で生じる局所的な反応であるのに対し、アブスコパル効果は免疫系を介した全身的な反応である点が特徴です。

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この記事を書いた人 Wrote this article

前田 祐助

前田 祐助 医学博士 / 医師

慶應義塾大学医学部大学院にて、がんの発生メカニズム(発癌機構)や、慢性炎症と腫瘍の関係性に関する基礎研究に従事し、医学博士号を取得。 特に、胃がんにおける炎症微小環境の解析や、細胞シグナル伝達(COX-2/PGE2経路など)による腫瘍形成の研究において実績を持つ。 現在は、大学病院や研究機関で培った「根拠(エビデンス)に基づく医療」の視点を活かし、疾患の早期発見や予防医療の啓発活動を行っている。 【保有資格・所属】 医学博士(慶應義塾大学)/ 医師免許 / 日本内科学会 / 日本医師会認定産業医