拡散MRIによる新たな乳がん予後予測因子としてのイメージングバイオマーカーの構築

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K07618
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 飯間 麻美 京都大学, 医学研究科, 特定講師 (60748797)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 乳がん / 拡散MRI / 予後予測

Outline of Annual Research Achievements

拡散MRIから様々な定量値を算出し、乳がんの病理学的因子やサブタイプを始めとする分子生物学的因子と関連付けることにより、臨床において汎用性の高い予後などの予測が可能なイメージングバイオマーカーにつき探索した。
前臨床研究ではB16腫瘍マウスモデルを使用して、異なる拡散時間で算出したshifted ADC（b値=200, 1500s/mm2）とshifted ADC変化率が腫瘍細胞のN/C比やKi67標識率などとの相関を示し、これらの結果を学会で発表した。さらに、IVIMフィッティング法がIVIM定量値にどう影響するか検討した。CD31から得られる血管数や血管面積とIVIM定量値との相関は本腫瘍モデルにおいては認められなかった。
CT26及び4T1腫瘍マウスモデルで、抗PD-1抗体治療群と無治療群のDWI/IVIMパラメータを比較し、抗PD-1抗体治療後の微小灌流の減少が示唆された。CT26モデルでは治療群の腫瘍が無治療群に比べて有意に低いfIVIMを示し、4T1モデルではS indexが低くADC0値が高い傾向を示したが、統計学的有意差は見られなかった。これらの結果は抗PD-1抗体治療による腫瘍のアポトーシスの可能性や腫瘍の種類による治療反応の差が示唆される。
臨床研究では、多数のb値を用いた乳房拡散強調画像から、非ガウス拡散モデルを用いて算出された定量値（Kurtosis）が転移予測バイオマーカーとなる可能性を示し、論文化した。さらに、SPEN、SS-EPI、RESOLVEの三つの異なる拡散強調像を用いて乳房病変の見えやすさとADC値を評価した。SPENはSS-EPIよりも病変が見えやすく、RESOLVEよりも低かった。乳房病変におけるSPENのADC値は他よりも低い傾向にあった。これらの違いは異なるb値など撮影や評価条件の違いの影響が考えられ、学会発表を行い、論文執筆中である。

Research Products

• [Journal Article] Spatiotemporal encoding(SPEN)による DWI の 臨床的有用性:経験度に基づく解析結果について (2024)
  • Author(s): 中 山 怜 那 ,飯 間 麻 美,片 岡 正 子 ,本 田 茉 也, Otikovs Martins, Nissan Noam, Frydman Lucio, 漆 畑 勇 太 , 岡 澤 藍 夏 , 辻 和 貴 , 戸 井 雅 和, 中 本 裕 士
  • Journal Title: 日本磁気共鳴医学会雑誌 Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.2463/jjmrm.2024-1811
  • Open Access
• [Journal Article] Development of a New Cancer Diagnostic Method Using Diffusion MRI (2023)
  • Author(s): Iima Mami
  • Journal Title: Journal of The Society of Japanese Women Scientists Volume: 23 Pages: 16～21
  • DOI: 10.5939/sjws.230004
  • Open Access
• [Journal Article] 時間依存性拡散MRIの腫瘍イメージングへの応用 (2023)
  • Author(s): 飯間麻美
  • Journal Title: JSMI Report Volume: 16 Pages: 2-5
• [Presentation] Associations between non-Gaussian diffusion parameters and Ki-67 expression in a PDX model of human triple negative breast cancer (2024)
  • Author(s): Sawako Hayami, Mami Iima, Tomomi Nobashi, Yuko Someya, Hirohiko Imai, Denis Le Bihan, Yuji Nakamoto
  • Organizer: The 11th Takeda Science Foundation Symposium on PharmaSciences
• [Presentation] Effectiveness of DW/IVIM MRI parameters in evaluating anti-PD-1 antibody treatment response in xenograft models (2023)
  • Author(s): Sawako Hayami, Mami Iima, Tomomi Nobashi, Yuko Someya, Hirohiko Imai, Denis Le Bihan, Yuji Nakamoto
  • Organizer: the 8th ISMRM-Japanese Chapter Annual Scientific Meeting
• [Presentation] SPENの臨床的有用性：経験度に基づく解析結果について (2023)
  • Author(s): 中山 怜那, 飯間 麻美, 片岡 正子, 本田 茉也, Martins Otikovs, Noam Nissan, Lucio Frydma, 漆畑 勇太, 岡澤 藍夏, 戸井 雅和, 中本 裕士
  • Organizer: 第51回日本磁気共鳴医学会大会
• [Presentation] High-resolution DWI in the breast by Spatiotemporal encoding (SPEN): clinical utility in comparison with SS-EPI and RESOLVE (2023)
  • Author(s): Rena Nakayama, Mami Iima, Masako Kataoka, Maya Honda, Martin Otikovs, Noam Nissan, Lucio Frydman, Yuta Urushibata, Rie Ota, Aika Okazawa, Masakazu Toi, Yuji Nakamoto
  • Organizer: ISMRM & ISMRT 32nd Annual Meeting, Toronto, Canada
• [Presentation] Recent issues in breast diffusion weighted images (2023)
  • Author(s): Mami Iima
  • Organizer: 38th Unpa memorial symposium
  • Invited
• [Presentation] ミクロとマクロを繋ぐ拡散強調画像による新たな乳癌診断の可能性 (2023)
  • Author(s): 飯間 麻美
  • Organizer: 第51回断層映像研究会
  • Invited
• [Presentation] 乳房DWIの役割 (2023)
  • Author(s): 飯間 麻美
  • Organizer: 第56回 Radiology Update Fukuoka 学術講演会
  • Invited
• [Presentation] Diagnostic value of 5b and 2b-value-DWI in breast tumors: comparison with combined MRI. (2023)
  • Author(s): Aika Okazawa , Mami Iima , Masako Kataoka , Ryosuke Okumura , Sachiko Takahara , Tomotaka Noda , Taro Nishi , Takayoshi Ishimori , Maya Honda , Yuji Nakamoto
  • Organizer: ISMRM & ISMRT 32nd Annual Meeting, Toronto, Canada