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DNA修復蛋白の発現を利用した放射線治療効果の予測

研究課題

研究課題/領域番号 17K16466
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 放射線科学
研究機関札幌医科大学

研究代表者

長谷川 智一  札幌医科大学, 医学部, 助教 (80631168)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード放射線治療 / 前立腺癌 / 機械学習 / 人工ニューラルネットワーク / 放射線治療生物学
研究成果の概要

前立腺癌と下咽頭癌のKu70の免疫組織化学染色と臨床因子を用いて、放射線治療の結果を予測するための人工ニューラルネットワーク(ANN)モデルの適用を検討した。前立腺癌の解析において、年齢、グリソンスコア、生検陽性率、治療前PSA値、リスク分類、前立腺体積を臨床因子として使用した。同様に、下咽頭癌においては、年齢、性別、Performance status、臨床的Tステージ分類、亜部位を臨床因子として使用した。
ANNによる治療結果予測は感度、特異度、予測結果に基づいたROC曲線のArea under curve(AUC)のいずれも従来法と比較して予測能に優れている結果であった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来の方法としては、log-rank法やcox比例ハザードモデルを用いた多変量解析により、危険度の高い因子の解析結果から予後予測が試みられている場合が多い。機械学習のアルゴリズムのひとつである人工ニューラルネットワーク(ANN)では、コンピュータ上に神経細胞組織を模した構造を作成し、擬似的に神経活動を行わせることによって、線形分離し難い情報処理を行うことが可能となる。この方法は、問題となる入力信号と、その答えとなる出力信号を与え、学習させることにより、多数ある患者背景や臨床因子の中から、必要な予測因子を適切に選択することでより精度の高い予測モデルの構築を目指す。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Influence of PD-L1 expression in immune cells on the response to radiation therapy in patients with oropharyngeal squamous cell carcinoma2018

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Yuki、Someya Masanori、Nakata Kensei、Hori Masakazu、Kitagawa Mio、Hasegawa Tomokazu、Tsuchiya Takaaki、Gocho Toshio、Ikeda Hikaru、Hirohashi Yoshihiko、Torigoe Toshihiko、Sugita Shintaro、Hasegawa Tadashi、Himi Tetsuo、Sakata Koh-ichi
    • 雑誌名

      Radiotherapy and Oncology

      巻: 129 号: 2 ページ: 409-414

    • DOI

      10.1016/j.radonc.2018.08.023

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prediction of acute gastrointestinal and genitourinary radiation toxicity in prostate cancer patients using lymphocyte microRNA.2018

    • 著者名/発表者名
      Someya M, Hori M, Gocho T, Nakata K, Tsuchiya T, Kitagawa M, Hasegawa T, Fukushima Y and Sakata KI
    • 雑誌名

      Japanese journal of clinical oncology

      巻: 48(2) 号: 2 ページ: 167-174

    • DOI

      10.1093/jjco/hyx181

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Local tumor control and DNA-PK activity of peripheral blood lymphocytes in prostate cancer patients receiving radiotherapy.2016

    • 著者名/発表者名
      Someya M, Hasegawa T, Hori M, Matsumoto Y, Nakata K, Masumori N, Sakata K.
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 58 号: 2 ページ: 225-231

    • DOI

      10.1093/jrr/rrw099

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 当院で腔内照射を施行した子宮頸癌の線量解析2018

    • 著者名/発表者名
      染谷正則、長谷川智一、土屋高旭、北川未央、後町俊夫、福島悠希、堀正和、中田健生、坂田耕一、高田優、三浦勝利
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会 第31回学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Ku70発現と人工ニューラルネットワークによる放射線治療結果の予測2017

    • 著者名/発表者名
      長谷川智一,染谷正則,馬込大貴,後町俊夫,福島悠希,土屋高旭,北川未央,堀正和,中田健生,坂田耕一
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第30回学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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