統合画像解析を用いた乳癌に対する革新的な新規治療効果予測システムの開発

• Project/Area Number: 20K08955
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55010:General surgery and pediatric surgery-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 舛本 法生 広島大学, 病院(医), 助教 (40528014)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 腫瘍浸潤リンパ球 / TILs / LPBC / 術前化学療法 / TILs -USスコア / US / 乳癌 / 不均一性 / 人工知能 / 造影超音波検査

Outline of Research at the Start

1)B-mode超音波画像(US)に造影超音波検査(CEUS)を併用し、各種イメージング画像を統合し、腫瘍微小環境を含めた乳癌の腫瘍特性を分析する。
2) 乳房専用PET(DbPET)によるFDG集積像の解析から乳癌の病理組織学的特徴を解析する。
3) USを併用したCEUSとDbPETを統合解析する。くわえて臨床情報とAIを融合解析することで、治療効果予測に利用可能な定量化画像システムを確立する。さらに乳癌に特異的に関連する新規遺伝子候補を探索する。

Outline of Annual Research Achievements

腫瘍浸潤リンパ球 (TILs: tumor infiltrating lymphocytes)は，腫瘍周囲にリンパ球が浸潤，集簇している病態である。TILsはTriple negative breast cancer (TNBC)の予後予測因子、TNBCやHER2陽性乳癌の術前化学療法の効果予測因子として有用である。一方でTILsには、組織内の不均一性があるため，正確で簡便な評価法が課題である。
我々は、TILsの豊富な乳癌（LPBC: lymphocyte-predominant breast cancer）に特徴的なUS所見があり、それらをscore化（TILs-US score）し、LPBC予測に応用できること [Breast Cancer. 2019]、 TILs-US scoreに造影超音波検査を併用することでLPBC予測能が向上する可能性 [CANCER DIAGNOSIS & PROGNOSIS. 2021]を報告した。また術後の切除標本より評価した真のLPBC予測において、術前のTILs-US scoreは術前生検組織で評価したLPBCと比べ同等以上の予測能があることを報告した [Journal of Medical Ultrasonics. In press]．これまでの研究成果から、TNBCおよびHER2陽性乳癌の術前化学療法の治療効果予測に対して、化学療法前に行うTILs-US scoreが、針生検におけるLPBC評価と同等以上に治療効果を予測できることを報告した[Surgical oncology 2022]。この研究成果によりTILs-US scoreは、 術前化学療法の治療効果予測に有用であることを意味する。
これらの研究成果により簡便にTILsを評価できる TILs-US scoreは、最適な治療を予測できる個別化治療につなげることが期待される。

Research Products

• [Journal Article] The TILs-US score on ultrasonography can predict the pathological response to neoadjuvant chemotherapy for human epidermal growth factor receptor 2-positive and triple-negative breast cancer (2022)
  • Author(s): Yuri Kimura, Norio Masumoto, Akiko Kanou, Kayo Fukui, Shinsuke Sasada, Akiko Emi, Takayuki Kadoya, Koji Arihiro, Morihito Okada
  • Journal Title: Surgical Oncology Volume: 41 Pages: 1-6
  • DOI: 10.1016/j.suronc.2022.101725
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] 高度のTILを伴う乳がん（LPBC）を予測するUSスコアリングの有用性とその臨床応用について ～研究部会での研究内容を含めて～ (2020)
  • Author(s): 舛本 法生，木村 優里，福井 佳与，明石 定子，永田彩，中村 卓，野間 翠，島 宏彰，奥野 敏隆，中野 正吾，亀井 義明，村上 朱里
  • Organizer: 第45回日本乳腺甲状腺超音波医学会学術集会 TILに関する超音波画像の研究部会企画