Development of a Rapid Intraoperative MRI Imaging Method for Rectal Cancer

• Project/Area Number: 21K08810
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55020:Digestive surgery-related
• Research Institution: National Cancer Center Japan
• Principal Investigator: 池田 公治 国立研究開発法人国立がん研究センター, 東病院, 医員 (70833862)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小嶋 基寛 国立研究開発法人国立がん研究センター, 臨床開発センター, ユニット長 (30338470) ; 山口 雅之 国立研究開発法人国立がん研究センター, 先端医療開発センター, ユニット長 (90450577)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: MRI / CRM / 直腸癌 / 切除標本 / 画像診断

Outline of Research at the Start

局所進行直腸癌の予後改善には局所再発の制御が重要であり、局所再発に最も関連する因子はCRM(circumferential resection margin)である。CRMとは直腸癌の周囲において何mmの余裕をもって癌から切り離して切除できたかを表す指標で、病理学的診断でCRM≧1mmを確保する手術を行うことが、局所再発のリスクを低減する。現状では、病理学的なCRMの診断には約1週間を要し、術中にCRMを知る術はない。本研究では9.4及び3.0T MRIを用いて術直後の切除標本のCRMなどの評価に資する撮影条件を探索し、将来的に術中に切除標本を用いてCRM測定を評価するシステム構築を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

究名『直腸癌切除標本のMRI画像診断に関する前向き観察研究』のプロトコールを作成、直腸癌手術で摘出された切除標本を9.4T及び3.0TのMRI装置で測定し、切除標本に対するMRIの撮像条件を探索し、その条件において切除標本のMRI画像上のCRM、壁深達度、リンパ節転移、Extramural depth of tumor、Extramural venous invasionと病理学的組織診断結果の一致率ついても明らかにする目的で2021年6月より本研究を開始した。その後、豚の標本を使用して切除標本を病理組織診断するまでにいかに摘出検体を変形させないかについての予備実験を重ね、2021年10月より症例登録を開始。
切除標本の撮影条件の探索においては放射線診断医とともにCANONメディカルシステムのMRI部門の技術者にも協力を依頼、10例目までのデータを用いて切除標本のMRI撮影条件に最適な条件をほぼ確定し、残りの症例を集積しており現在15例の症例を登録した。残りの5症例を7月中までに登録し、最終的な解析を行う予定である。
解析結果を見て、次年度に術前MRIにおいてCRM確保可と診断された大腸がん手術症例（100例を目標）を対象に、術中迅速CRM診断の有用性を調査する臨床研究を実施可能かを検討する。
術中にCRMの評価が可能となる術中迅速MRI診断法を開発することで、手術中に確実にCRMを確保できる、あるいは他の局所療法を追加することが可能となり、術後局所再発率の低減がもたらされることで予後の改善が期待できる。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

究名『直腸癌切除標本のMRI画像診断に関する前向き観察研究』のプロトコールを作成、直腸癌手術で摘出された切除標本を9.4T及び3.0TのMRI装置で測定し、切除標本に対するMRIの撮像条件を探索し、その条件において切除標本のMRI画像上のCRM、壁深達度、リンパ節転移、Extramural depth of tumor、Extramural venous invasionと病理学的組織診断結果の一致率ついても明らかにする目的で2021年6月より本研究を開始した。その後、豚の標本を使用して切除標本を病理組織診断するまでにいかに摘出検体を変形させないかについての予備実験を3か月行ったことから、症例登録の開始が遅れた。また、9.4TのMRIとともに一般的に汎用性のある3.0TMRIの撮像条件も同時に探索のする方針としたことから当初の2倍である20例を解析することとなり、当初の計画よりも撮像条件の探索に時間を要している。また、10例目を蓄積した段階で蓄積したデータを用いて切除標本のMRI撮影条件に最適な条件を確定する作業に時間を要した。

Strategy for Future Research Activity

残りの5症例を今年度の7月中までに登録し、最終的な解析を行う予定である。
この解析結果を見て、次年度に術前MRIにおいてCRM確保可と診断された大腸がん手術症例（100例を目標）を対象に、術中迅速CRM診断の有用性を調査する臨床研究を実施可能かを検討する。