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デジタルパソロジーとAIを用いた肺癌細胞の3次元的な進展メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 23K06441
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 49020:Human pathology-related
Research InstitutionKagawa University

Principal Investigator

門田 球一  香川大学, 医学部, 教授 (70448356)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords肺癌 / 進展 / 病理
Outline of Research at the Start

STASは予後不良因子となるが、STAS発生の生物学的メカニズムは解明されていない。申請者らは癌細胞のSTASが腫瘍関連マクロファージの浸潤や上皮間葉転換により促進される可能性を報告し、癌細胞が産生するMMPによる肺間質の細胞外マトリックス分解とSTASとの関連性に着目している。 本研究では肺癌を対象に免疫組織化学を用いて、腫瘍関連マクロファージや上皮間葉転換、MMPを定量的に評価する。ホールスライドイメージングスキャナーにより取り込まれた標本のデジタルパソロジー画像をsemi-AI(人工知能)を用いた組織形態解析ソフトにより判定し、3次元再構成を行い、STASにおける癌細胞と間質の相互関係を3次元的に解明する。

Outline of Annual Research Achievements

申請者らは肺癌細胞のSTASを高悪性度の進展形式として提唱し、現在ではSTASが臨床的な予後不良因子として認識されている。しかし、肺癌においてSTASの発生を促進する分子マーカーや腫瘍微小環境に関しては解明されていない。申請者らはこれまでに腫瘍免疫微小環境や上皮間葉転換と腫瘍細胞の浸潤性に着目して研究を行っており、腫瘍関連マクロファージの増加や上皮間葉転換がSTASの頻度を高める可能性を報告してきた。さらに、予備研究の結果から、MMP-7の発現がSTASの表面に特異的に認められることを見出し、英文雑誌のLung Cancer に掲載した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の予定通り、研究は順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

本研究では肺癌を対象にSTASの腫瘍集塊の腫瘍関連マクロファージの浸潤やMMPの発現の程度をsemi-AIのシステムで定量的に評価し、上皮間葉転換を間葉への転換の程度に応じて、epithelial, intermediateおよびmesenchymalの3つのフェノタイプに分類する。連続切片で作製した染色標本をデジタルパソロジー画像として、組織の3次元再構成を行い、STASにおける腫瘍関連マクロファージやMMP発現との相互関係、上皮間葉転換の分布を3次元的に解析し、、STAS発生の生物学的メカニズムを立体的な構築から明らかにする。腫瘍微小環境は単一のマーカーで染色して解析するのではなく、本研究ではマクロファージマーカー(CD68やCD163)とMMPを組み合わせて二重染色を行うことにより、STASにおける腫瘍関連マクロファージとMMPの発現の相互関係をより明確に解析することができる。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2024 2023

All Journal Article (4 results)

  • [Journal Article] Siglec10 Expression on Tumor-associated Macrophages Is an Independent Prognostic Factor in Stage I Lung Adenocarcinoma2024

    • Author(s)
      YOSHIDA CHIHIRO、KADOTA KYUICHI、IBUKI EMI、ISHIKAWA RYOU、HABA REIJI、YAJIMA TOSHIKI
    • Journal Title

      Anticancer Research

      Volume: 44 Issue: 3 Pages: 1289-1297

    • DOI

      10.21873/anticanres.16924

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] MMP-7 expression is associated with a higher rate of tumor spread through air spaces in resected lung adenocarcinomas2023

    • Author(s)
      Yamada Kaede、Kadota Kyuichi、Fujimoto Syusuke、Yoshida Chihiro、Ibuki Emi、Ishikawa Ryo、Haba Reiji、Yokomise Hiroyasu、Yajima Toshiki
    • Journal Title

      Lung Cancer

      Volume: 175 Pages: 125-130

    • DOI

      10.1016/j.lungcan.2022.12.001

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] CD44v6 downregulation as a prognostic factor for distant recurrence in resected stage I lung adenocarcinomas2023

    • Author(s)
      Yoshida Chihiro、Kadota Kyuichi、Yamada Kaede、Fujimoto Syusuke、Ibuki Emi、Ishikawa Ryou、Haba Reiji、Yajima Toshiki
    • Journal Title

      Clinical and Experimental Medicine

      Volume: 23 Issue: 8 Pages: 5191-5200

    • DOI

      10.1007/s10238-023-01185-z

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] (Pro)renin Receptor Down-regulation Is Associated With a Higher Risk of Recurrence in Lung Adenocarcinoma2023

    • Author(s)
      KIMURA NACHINO、KADOTA KYUICHI、IBUKI EMI、ISHIKAWA RYOU、IKEDA TOSHIHIRO、YOSHIDA CHIHIRO、YAJIMA TOSHIKI、NISHIYAMA AKIRA、HABA REIJI
    • Journal Title

      Anticancer Research

      Volume: 43 Issue: 12 Pages: 5671-5680

    • DOI

      10.21873/anticanres.16772

    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

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