人工知能を用いた大腸腫瘍における新規診断学と急速発育癌の遺伝学的本質の解明

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K20881
• Research Institution: Tokyo Medical University
• Principal Investigator: 山口 隼 東京医科大学, 医学部, 助教 (90617721)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2023-03-31
• Keywords: Interval cancer / 大腸癌 / 人工知能 / AI

Outline of Annual Research Achievements

国際的に内視鏡検査精度が向上する一方で、短期間での検査間隔における急速発育癌の発生に関わる分子学的背景は未だ不透明である。人工知能（AI）を用いた大腸内視鏡診断支援システムは高精度かつリアルタイムでの病理診断予測を可能とした革新的な新規ツールの位置づけにあるが、急速発育癌への応用例はない。
本研究では、前癌病変に対するAI診断の基礎的研究を完成し、バイオマーカー、遺伝子を含めた急速発育癌の全貌を解明することである。令和3年度、大腸内視鏡検査を施行し病理組織学的にadenocarcinomaと診断し得た症例のうち前回の検査から半年~5年以内に発見された大腸癌をInterval cancerとして解析を行った。評価項目として各病変の部位、形態、検査期間、病理像とし、Interval cancerの検証を行った。Interval cancerの中には右側結腸のHP、SSA/Pから急速発育した症例も散見されていた。さらに大腸腫瘍診断としてコンピューター自動診断システムにて内視鏡画像から300種類の特微量を自動抽出し、病理診断を含めリアルタイムで行った。AI診断による病理との対比を行うことで多方面にInterval cancerの実態を調査した。また、内視鏡診断はエキスパートと初学者との技術的な差が生まれやすい。大腸腫瘍に対する治療法を検討する上で、病変を切除することなく病理診断をAIで正確に予測することは重要となる。大腸病変の検出に関してはAIを用いることで大腸内視鏡検査の質(Quality Indicator)の向上ににつながる可能性が考えられた。令和4年度、これまでの結果に対する組織学的観点からの追加評価、データ整理及び解析作業を行った。

Research Products

• [Journal Article] Significance Of Rescue Hybrid Endoscopic Submucosal Dissection In Difficult Colorectal Cases (2023)
  • Author(s): Yamaguchi H, Fukuzawa M, Kawai T, Muramatsu T, Matsumoto T, Uchida K, Koyama Y, Madarame A, Morise T, Sugimoto A, Kono S, Naito S, Nagata N, Sugimoto M, Itoi T
  • Journal Title: Clinical endoscopy Volume: - Pages: -
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Visibility of early gastric cancers by texture and color enhancement imaging using a high-definition ultrathin transnasal endoscope (2023)
  • Author(s): Koyama Y, Sugimoto M, Kawai T, Mizumachi M, Yamanishi F, Matsumoto S, Suzuki Y, Nemoto D, Shinohara H, Ichimiya T, Muramatsu T, Kagawa Y, Matsumoto T, Madarame A, Morise T, Uchida K, Yamaguchi H, Kono S, Naito S, Fukuzawa M, Itoi T
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 13(1) Pages: 1994
  • DOI: 10.1038/s41598-023-29284-7
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Targeted Metabolomic Profiling of Plasma Samples in Gastric Cancer by Liquid Chromatography-Mass Spectrometry (2022)
  • Author(s): Matsumoto T, Fukuzawa M, Itoi T, Sugimoto M, Aizawa Y, Sunamura M, Kawai T, Nemoto D, Shinohara H, Muramatsu T, Suzuki Y, Kagawa Y, Suguro M, Uchida K, Koyama Y, Madarame A, Morise T, Yamaguchi H, Sugimoto A, Yamauchi Y, Kono S, Naito S
  • Journal Title: Digestion Volume: 104(2) Pages: 97-108
  • DOI: 10.1159/000526864
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prediction of depth of invasion and lymph node metastasis in superficial pharyngeal cancer by magnifying endoscopy using the Japan Esophageal Society classification (2022)
  • Author(s): Yamaguchi H, Kawai T, Fukuzawa M, Nemoto D, Kagawa Y, Kono S, Naito S, Sato H, Nagata N, Sugimoto M, Tsukahara K, Itoi T
  • Journal Title: DEN Open Volume: 3(1) Pages: e151
  • DOI: 10.1002/deo2.151
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Efficacy of endoscopic clip closure for nonperforated muscle layer exposure during esophageal endoscopic submucosal dissection (2022)
  • Author(s): Yamaguchi H, Fukuzawa M, Kawai T, Uchida K, Koyama Y, Madarame A, Morise T, Sugimoto A, Kono S, Naito S, Itoi T
  • Journal Title: Dis Esophagus Volume: 35(10) Pages: doac009
  • DOI: 10.1093/dote/doac009
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Validation of the BEST-J score, a prediction model for bleeding after endoscopic submucosal dissection for early gastric cancer: a multicenter retrospective observational study (2022)
  • Author(s): Kagawa Y, Fukuzawa M, Sugimoto M, Nemoto D, Muramatsu T, Shinohara H, Matsumoto T, Madarame A, Yamaguchi H, Uchida K, Morise T, Koyama Y, Sugimoto A, Yamauchi Y, Kono S, Naito S, Yamamoto K, Kishimoto Y, Inuyama M, Kawai T, Itoi T.
  • Journal Title: Surgical endoscopy Volume: 36(10) Pages: 7240-7249
  • DOI: 10.1007/s00464-022-09096-y
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Diagnostic efficacy of the Japan NBI Expert Team classification with dual-focus magnification for colorectal tumors (2022)
  • Author(s): Koyama Y, Fukuzawa M, Kono S, Madarame A, Morise T, Uchida K, Yamaguchi H, Sugimoto A, Nagata N, Kawai T, Takamaru H, Sekiguchi M, Yamada M, Sakamoto T, Matsuda T, Saito Y, Itoi T
  • Journal Title: Surgical endoscopy Volume: 36(7) Pages: 5032-5040
  • DOI: 10.1007/s00464-021-08863-7
  • Peer Reviewed
• [Presentation] AYA世代大腸癌における医療対策の現状と課題 (2023)
  • Author(s): 山口 隼
  • Organizer: 第98回 大腸癌研究会学術集会
• [Presentation] AYA(Adolescents and Young Adults)世代の大腸癌における臨床的特徴と医療対策 (2022)
  • Author(s): 山口 隼
  • Organizer: 第115回 日本消化器内視鏡学会関東支部例会