組織中および尿中ビッグデータに基づいたBCG注入後膀胱癌再発予測システムの開発

• 研究課題/領域番号: 16K11031
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 泌尿器科学
• 研究機関: 日本医科大学
• 研究代表者: 木村 剛 日本医科大学, 医学部, 教授 (20234354)
• 研究分担者: 山本 陽一朗 国立研究開発法人理化学研究所, 革新知能統合研究センター, チームリーダー (00573247) ; 齋藤 彰 東京医科大学, 医学部, 特任教授 (10504615)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 表在性膀胱癌 / BCG / 機械学習 / 予後因子 / 再発 / 免疫組織化学染色 / データベース / 膀胱癌 / PD-L1 / ビッグデータ / 膀胱癌再発予測システム

研究成果の概要

BCG 膀胱内注入療法は、早期膀胱癌を治療するために最も成功した泌尿器科の免疫療法と考えられており、膀胱癌の筋層非浸潤症例の場合、経尿道的膀胱腫瘍切除術およびBCG 膀胱内注入療法が現在の第一選択となっている。しかしながら膀胱癌再発は約50％と多くその腫瘍免疫メカニズムの詳細も未だ明らかになっていない。本研究では高精度な膀胱癌再発予測システムの開発と腫瘍免疫メカニズム解明の一端を目指した。その結果、臨床ビッグデータのデータベース構築とAttention機構を組み込んだ病理画像機械学習システムの開発、そして予測因子の医学的な検討および医学的探索を通した特徴量選択と有意義な成果を残すことができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

20 世紀初頭には結核患者は癌に罹患しにくいことが知られていた。そして現在、BCG 膀胱内注入療法は早期膀胱癌を治療するために最も成功した泌尿器科の免疫療法と考えられているが、膀胱癌再発は約50％と多く、その腫瘍免疫メカニズムの詳細は未だ明らかになっていなかった。本研究では新たな機械学習システムの構築に成功した。また膀胱癌再発予測システムの特徴量に対する医学的な検討を行うことで、システムの改良およびその医学面での理解の深化につなげることができた。

研究成果

• [雑誌論文] 話題の抗PD-1抗体薬の膀胱癌治療における役割とは？ (2018)
  • 著者名/発表者名: 木村 剛
  • 雑誌名: 癌と化学療法 巻: 45 ページ: 38-43
• [雑誌論文] Post hoc analysis of Japanese patients from the placebo-controlled PREVAIL trial of enzalutamide in patients with chemotherapy-naive, metastatic castration-resistant prostate cancer-Updated results． (2017)
  • 著者名/発表者名: Kimura G, Ueda T.
  • 雑誌名: Jpn J Clin Oncol 巻: 47 ページ: 262-264
  • DOI: 10.1093/jjco/hyw187
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Patient preferences for treatment of castration-resistant prostate cancer in Japan: a discrete-choice experiment. (2017)
  • 著者名/発表者名: 1.Uemura H, Matsubara N, Kimura G, Yamaguchi A, Ledesma DA, DiBonaventura M, Mohamed AF, Basurto E, McKinnon I, Wang E, Concialdi K, Narimatsu A, Aitoku Y.
  • 雑誌名: BMC Urol 巻: 16 号: 1 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1186/s12894-016-0182-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Enzalutamide in men with chemotherapy-naive metastatic castration-resistant prostate cancer: Extended analysis of the phase 3 PREVAIL Study. (2017)
  • 著者名/発表者名: Beer TM, Armstrong AJ, Rathkopf D, Loriot Y, Sternberg CN, Higano CS, Iversen P, Evans CP, Kim C-S, Kimura G, Miller K, Saad F, Bjartell AS, Borre M, Mulders P, Tammela TL, Parli T, Sari S, van Os S, Theeuwes A, Tombal B.
  • 雑誌名: Eur Urol 巻: 71 号: 2 ページ: 151-154
  • DOI: 10.1016/j.eururo.2016.07.032
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 進行性腎細胞癌に対するニボルマブ -ASCO 2016のデータを踏まえて．- 泌尿器癌における免疫治療の新展開-免疫チェックポイント阻害薬による治療 (2017)
  • 著者名/発表者名: 木村 剛．
  • 雑誌名: 泌尿器外科 巻: 30 ページ: 9-16
• [雑誌論文] Primary Outcomes by Site and Extent of Baseline Disease for Enzalutamide-treated Men with Chemotherapy-naive Metastatic Castration-resistant Prostate Cancer (2016)
  • 著者名/発表者名: Evans CP, Higano CS,Keanec T, Andriole G, Saad F, Iversen P,Miller K, Kim C-S, Kimura G,Armstrong AJ,Sternberg CN,Loriot Y,de Bono J, Noonberg SB, Mansbach H,Bhattacharya S,Perabo F,Beer TM, Tombal B.
  • 雑誌名: Eur Urol 巻: 70 号: 4 ページ: 675-683
  • DOI: 10.1016/j.eururo.2016.03.017
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Tumor and immune cell dynamics explain the PSA bounce after prostate cancer brachytherapy. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Y, Offord C, Kimura G, Kuribayashi S, Takeda H, Tsuchiya S, Shimojo H, Kanno H, Bozic I, Nowak M, Bajzer Z, Dingli D.
  • 雑誌名: Br J Cancer 巻: 115 号: 2 ページ: 195-202
  • DOI: 10.1038/bjc.2016.171
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Enzalutamide in Japanese patients with chemotherapy-naive, metastatic castration-resistant prostate cancer: A post-hoc analysis of the placebo-controlled PREVAIL trial. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kimura G, Yonese J, Fukagai T, Kamba T, Nishimura K, Nozawa M, Mansbach H, Theeuwes A, Beer TM, Tombal B, Ueda T.
  • 雑誌名: Int J Urol 巻: 23 号: 5 ページ: 395-403
  • DOI: 10.1111/iju.13072
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 膀胱癌に対する分子標的薬．特集「婦人科がん・泌尿器癌に対する新治療」． (2016)
  • 著者名/発表者名: 遠藤勇気，木村 剛，近藤幸尋．
  • 雑誌名: 腫瘍内科 巻: 18 ページ: 145-153
• [雑誌論文] 超音波検査．VIII．前立腺癌の検査・診断．画像診断．新前立腺癌学 -最近の基礎研究と診断-． (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村 剛．
  • 雑誌名: 日本臨牀 巻: 74 ページ: 310-317
• [雑誌論文] 進行性腎がんに対する免疫チェックポイント阻害薬．特集 ここまで進歩した腎がん診療． (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村 剛．
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 257 ページ: 931-937
• [雑誌論文] ハイリスク腎癌に対する術後アジュバント治療．特集 進行性腎細胞癌に対する治療の最前線． (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村 剛．
  • 雑誌名: 泌尿器外科 巻: 29 ページ: 959-967
• [学会発表] Early switching to pembrolizumab (Pe) during first-line platinum-based chemotherapy (PCT) in patients (pts) with metastatic urothelial carcinoma (mUC). (2023)
  • 著者名/発表者名: Yuki Endo, Go Kimura, Jun Akatsuka, Hayato Takeda, Masato Yanagi, Hikaru Mikami, Hiroya Hasegawa, Mami Taniuchi, Akifumi Katsu, Ryota Funato, Yuka Toyama, Yukihiro Kondo
  • 学会等名: ASCO GU, 2023
  • 国際学会
• [学会発表] Two cycles of 1st line platinum combined chemotherapy followed by maintenance avelumab in patient with metastatic urothelial cancer: Initial results (2022)
  • 著者名/発表者名: Yuki Endo, Go Kimura, Jun Akatsuka, Hayato Takeda, Hikaru Mikami, Hiroya Hasegawa, Masato Yanagi, Yuka Toyama, Yukihiro Kondo
  • 学会等名: 第60回日本癌治療学会，2022
• [学会発表] Can urine cytology predict variants of bladder cancer? (2022)
  • 著者名/発表者名: Mikami H, Kimura G, Taniuchi M, Katsu A, Hasegawa H, Yanagi M, Endo Y, Takeda H, Akatsuka J, Toyama Y, Kondo Y.
  • 学会等名: ESMO Asia, 2022
  • 国際学会
• [学会発表] 転移性尿路上皮癌pembrolizumab療法における前治療化学療法と予後の検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 遠藤勇気，木村剛，長谷川裕也，赤塚純，武田隼人，柳雅人，三神晃，戸山友香，井熊俊介，西川佳宏，近藤幸尋
  • 学会等名: 第109回日本泌尿器科学会総会
• [学会発表] Prognostic impact of serum cytokeratin 19 fragments in patient with metastatic urothelial cancer treated with immune checkpoint inihibitors. (2022)
  • 著者名/発表者名: Endo Y, Kimura G et al.
  • 学会等名: ASCO Genitourinary Cancers Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] Diagnostic performance and identification of factors for misdiagnosis in Vesical Imaging-Reporting and Data System (VI-RADS). (2022)
  • 著者名/発表者名: 2.Ikuma S, Kimura G et al.
  • 学会等名: ASCO Genitourinary Cancers Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] How can we reduce the rate of incomplete resection in patients with non-muscle-invasive bladder cancer (NMIBC) undergoing first transurethral resection of bladder tumor (TURBT)? -Impact of two-loop wide resection of surrounding tumor tissue-. (2021)
  • 著者名/発表者名: 3.Yanagi M, Kimura G et al.
  • 学会等名: European Multidisciplinary Congress on Urological Cancers
  • 国際学会
• [学会発表] Lipid cell variant of urothelial carcinoma - Evaluation of tumor aggressiveness and demonstration of lipid component. (2020)
  • 著者名/発表者名: Hayashi T, Kimura G, Shibasaki M, Hasegawa H, Hodotsuka N, Amakawa R, Endo Y, Akatsuka J, Takeda H, Kondo Y.
  • 学会等名: Amriacan Urological association, Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] BCG膀胱内注入療法で投与時間の長短は膀胱内再発と関係するか (2020)
  • 著者名/発表者名: 林 達郎, 木村 剛, 高崎 水仙, 西川 佳宏, 井熊 俊介, 長谷川 裕, 香山 重軌, 三神 晃, 柳 雅人, 赤塚 純, 武田 隼人, 遠藤 勇気, 近藤 幸尋．
  • 学会等名: 第58回日本癌治療学会学術集会
• [学会発表] 尿細胞診による術前膀胱癌亜型予測に関する検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 三神 晃, 木村 剛, 渡會 泰彦, 林 達郎, 井熊 俊介, 長谷川 裕, 香山 重軌, 柳 雅人, 赤塚 純, 遠藤 勇気, 武田 隼人, 石井 英昭, 近藤 幸尋．
  • 学会等名: 第58回日本癌治療学会学術集会
• [学会発表] 治療前の血清cytokeratin 19 fragment levelは転移性尿路上皮癌の予後を規定する (2020)
  • 著者名/発表者名: 遠藤 勇気, 木村 剛, 赤塚 純, 井熊 俊介, 西川 佳宏, 高﨑 水仙, 長谷川 裕, 香山 重軌, 三神 晃, 柳 雅人, 林 達郎, 武田 隼人, 近藤 幸尋
  • 学会等名: 第58回日本癌治療学会学術集会
• [学会発表] Prognostic impact of serum cytokeratin 19 fragments in patient with metastatic urothelial cancer (mUC) treated with first-line chemotherapy. (2020)
  • 著者名/発表者名: Endo Y, Kimura G, Akatsuka J, Yanagi M, Mikami H, Takeda H, Hasegawa H, Toyama Y, Ikuma S, Nishikawa Y, Takasaki S, Hayashi T, Kondo Y.
  • 学会等名: ASCO Genitourinary Cancers Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] 筋層非浸潤性膀胱癌Ta腫瘍に対する2nd TURBTの必要性の検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 天河 亮, 林 達郎, 遠藤 勇気, 赤塚 純, 濱崎 務, 木村 剛, 近藤 幸尋
  • 学会等名: 日本泌尿器科学会総会 2019年4月
• [学会発表] 当科におけるTURBT+拡大リンパ節郭清+全身化学療法による膀胱温存療法の治療成績 (2019)
  • 著者名/発表者名: 三神 晃, 木村 剛, 林 達郎, 上田 貴之, 柴崎 幹生, 長谷川 裕也, 天河 亮, 大林 康太郎, 佐野 雅之, 赤塚 純, 遠藤 勇気, 武田 隼人, 近藤 幸尋
  • 学会等名: 日本泌尿器科学会総会 2019年4月
• [学会発表] Lipid cell change of urothelial carcinoma is a sign of tumor aggressiveness and worst prognosis. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hayashi T, Kimura G, Nozaki S, Shibasaki M, Hasegawa H, Hodotsuka N, Amakawa R, Minaguchi S, Mikami H, Yanagi M, Akatsuka J, Takeda H, Endo Y, Ishi H, Kondo Y
  • 学会等名: European Multidisciplinary Congress on Urological Cancers 2019年11月
• [学会発表] Evaluation of perioperative serum cytokeratine 19 fragment levels to predict prognosis in patients with upper tract urothelial carcinoma (UTUC) who received nephroureterectomy (NU) (2019)
  • 著者名/発表者名: Yuki Endo, Go Kimura, Hiroya Hasegawa, Mikio Shibazaki, Ryo Amakawa, Naoto Hodotsuka, Jun Akatsuka, Hayato Takeda, Tatsuro Hayashi, Hikaru Mikami, Masato Yanagi, Yukihiro Kondo
  • 学会等名: 日本癌治療学会 2019年10月
• [学会発表] Can urine cytology predict bladder cancer subtypes? (2019)
  • 著者名/発表者名: Mikami H, Kimura G, Watarai Y, Hayashi T, Yanagi M, Akatsuka J, Endo Y, Takeda H, Kondo Y
  • 学会等名: 日本癌治療学会 2019年10月
• [学会発表] 進行性尿路上皮癌に対するペンブロリズマブの初期治療成績 (2019)
  • 著者名/発表者名: 遠藤 勇気, 木村 剛, 上田 貴之, 柴崎 幹雄, 長谷川 裕也, 三神 晃, 天河 亮, 佐野 雅之, 武田 隼人, 林 達郎, 赤塚 純, 濱崎 務, 近藤 幸尋
  • 学会等名: 日本泌尿器科学会総会 2019年4月
• [学会発表] 腎淡明細胞癌の組織構築と臨床病理学的特性． (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村 剛，近藤幸尋．
  • 学会等名: 第68回日本泌尿器科学会西部総会
  • 発表場所: 下関市
  • 年月日: 2016-11-26
• [学会発表] アルファー線内用療法「骨転移治療の新しい選択肢のRa-223：診療科横断的な取り組み」． (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村 剛，近藤幸尋．
  • 学会等名: 第56回日本核医学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2016-11-05
• [学会発表] Nivolumab (nivo) versus everolimus (eve) in advanced renal cell carcinoma (aRCC): Japanese subgroup analysis from CheckMate 025. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomita Y, Motzer R, Shinohara N, Kitamura H, Oya M, Eto M, Saito M, Tanabe K, Kimura G, Yonese J, Yao M, McHenry MB, Berghorn E, Fukasawa S.
  • 学会等名: 第54回日本癌治療学会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2016-10-21
• [学会発表] 骨転移のある日本人の症候性去勢抵抗性前立腺癌患者への塩化ラジウム-223の第II相試験． (2016)
  • 著者名/発表者名: 永森 聡，上村博司，和久本芳彰，植村天受，木村 剛，横溝晃，菊川浩明，絹谷清剛，細野眞，山口 郁，筒井弘一，松永瑛典，松原伸晃．
  • 学会等名: 第54回日本癌治療学会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2016-10-20
• [学会発表] Perspectives on CRPC treatment -enzalutamide is promised as a first option for CRPC treatment-. Workshop 1，”Controversy in treatment of advanced prostate cancer”， (2016)
  • 著者名/発表者名: Go Kimura, Yukihiro Kondo.
  • 学会等名: 第14回日本臨床腫瘍学会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2016-07-29
• [学会発表] 高齢者腎癌の薬物療法．「高齢者泌尿器がんの薬物療法と看護ケア」． (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村 剛．
  • 学会等名: 第29回日本老年泌尿器科学会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2016-05-14
• [学会発表] Patient preferences for treatment of castration-resistant prostate cancer in Japan． (2016)
  • 著者名/発表者名: 松原伸晃，木村 剛、山口 秋人、レデスマ ダイアン、ディボナヴェンチューラ マルコ、モハメッド アティーシャ、バスルト エンリケ、マックキノン イアン、ワン エドワード、コンシアルディ クリステン、相徳 泰子、上村 博司
  • 学会等名: 第103回日本泌尿器科学会総会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2016-04-24
• [学会発表] 根治切除不能または転移性の腎細胞癌患者に対する1st line TKI療法不応後のエベロリムスの有効性および安全性の検討 ― 多施設共同第Ⅱ相試験 ― (2016)
  • 著者名/発表者名: 杉山貴之，小山政史，野澤昌弘，藤本清秀，岸田 健，木村 剛，徳田倫章，樋之津史郎，下妻晃二郎，赤座英之，大園誠一郎，Japanese Afinitor Clinical Trial Group of RCC（J-ACTOR）
  • 学会等名: 第103回日本泌尿器科学会総会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2016-04-24
• [図書] 2章 11．腎がん，がん薬物療法の現場のルール，一般臨床で役立つ薬物療法マニュアル (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村 剛
  • 出版者: 南江堂
• [図書] 2章 13．精巣・後腹膜・縦隔胚細胞腫瘍，がん薬物療法の現場のルール，一般臨床で役立つ薬物療法マニュアル (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村 剛
  • 出版者: 南江堂
• [図書] 3章 2．分子標的治療薬．D．mTOR阻害薬，がん薬物療法の現場のルール，一般臨床で役立つ薬物療法マニュアル (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村 剛
  • 出版者: 南江堂