ヨードマップを用いた膵癌の線維性間質定量による悪性度および治療抵抗性の予測法確立

• 研究課題/領域番号: 19K08152
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分52040:放射線科学関連
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 祖父江 慶太郎 神戸大学, 医学部附属病院, 准教授 (90622027)
• 研究分担者: 村上 卓道 神戸大学, 医学研究科, 教授 (20252653) ; 上嶋 英介 神戸大学, 医学部附属病院, 助教 (40645561) ; 上野 嘉子 神戸大学, 医学研究科, 助教 (50625134) ; 増田 充弘 神戸大学, 医学研究科, 講師 (60512530)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 膵癌 / 線維化定量 / 予後予測 / 線維性間質 / ヨードマップ / バイオマーカー / CT / Dual-Energy CT

研究開始時の研究の概要

本研究の目的は，Dual-Energy CTで撮像したダイナミック造影CTから得られるヨードマップを用いて膵癌内部の線維性間質の多寡を定量測定することにより，非侵襲的に膵癌の悪性度ならびに治療抵抗性の予測を行うことである．
膵臓領域でもDual-Energy CTの平衡相から得られるヨードマップを用いて膵癌内部のヨード量を定量測定することで，従来のSingle-Energy CTで造影効果をCT値によって評価する方法と比較して正確・精細な評価を行うことができ，膵癌の中でも特に予後不良で治療抵抗性な症例を非侵襲的に層別化することが可能となり，膵癌における治療戦略の発展ならびに病態解明に寄与できる

研究成果の概要

外科的切除が行われた通常型膵管癌162症例に対してCollagen量を評価するEVG染色、活性化膵星細胞を評価するα-SMA染色を行い評価したところ、Collagen fiberおよびα-SMA陽性細胞が高度の膵癌は生存率が延長する傾向にあった。また線維化高度な膵癌では腫瘍内のCD8陽性T細胞が多いことも判明した。
この結果から、膵癌においては線維化が高度な症例で予後が良く、腫瘍内免疫状態とも関連している可能性が示唆された。平衡相画像から線維性間質の詳細な評価を行うためにRadiomics解析を行うべくソフトウェアの開発を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究結果において、膵癌においては線維化が高度な症例で予後が良く、腫瘍内免疫状態とも関連している可能性が示唆された。また、Dual-energy CTでは造影剤の停滞をより正確に定量できる可能性がファントム実験ならびに臨床患者の検討において証明された。
造影CTの平衡相から得られるヨードマップを用いて膵癌内部のヨード量を定量測定することで膵癌の中でも特に予後不良で治療抵抗性な症例を非侵襲的に層別化することが可能となる。本研究で実施している手法は膵癌における治療戦略の発展ならびに病態解明に寄与できる可能性があり，継続的な研究実行を行う予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Integrated analysis of tertiary lymphoid structures in relation to tumor-infiltrating lymphocytes and patient survival in pancreatic ductal adenocarcinoma (2023)
  • 著者名/発表者名: Tanaka T, Masuda A, Inoue J, Hamada T, Ikegawa T, Toyama H, Sofue K, Shiomi H, Sakai A, Kobayashi T, Tanaka S, Nakano R, Yamada Y, Ashina S, Tsujimae M, Yamakawa K, Abe S, Gonda M, Masuda S, Inomata N, Uemura H, Kohashi S, Nagao K, Kanzawa M, Itoh T, Ueda Y, Fukumoto T, Kodama Y
  • 雑誌名: Journal of Gastroenterology 巻: 58 号: 3 ページ: 277-291
  • DOI: 10.1007/s00535-022-01939-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimation of pancreatic fibrosis and prediction of postoperative pancreatic fistula using extracellular volume fraction in multiphasic contrast-enhanced CT (2022)
  • 著者名/発表者名: Sofue K, Ueshima E, Masuda A, Shirakawa S, Zen Y, Ueno Y, Tsujita Y, Yamaguchi T, Yabe S, Tanaka T, Inomata N, Toyama H, Fukumoto T, Kodama Y, Murakami T.
  • 雑誌名: Eur Radiol. 巻: 32(3) 号: 3 ページ: 1770-1780
  • DOI: 10.1007/s00330-021-08255-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acute pancreatitis in intraductal papillary mucinous neoplasms correlates with pancreatic volume and epithelial subtypes (2021)
  • 著者名/発表者名: Tanaka T, Masuda A, Sofue K, Toyama H, Shiomi H, Sakai A, Kobayashi T, Tanaka S, Nakano R, Yamada Y, Ashina S, Tsujimae M, Yamakawa K, Abe S, Gonda M, Masuda S, Inomata N, Uemura H, Kohashi S, Nagao K, Kanzawa M, Itoh T, Fukumoto T, Kodama Y.
  • 雑誌名: Pancreatology 巻: 21 号: 1 ページ: 138-143
  • DOI: 10.1016/j.pan.2020.11.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prediction of pancreatic atrophy after steroid therapy using equilibrium-phase contrast computed tomography imaging in autoimmune pancreatitis (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamada Y, Masuda A, Sofue K, Ueshima E, Shiomi H, Sakai A, Kobayashi T, Ikegawa T, Tanaka S, Nakano R, Tanaka T, Kakihara M, Ashina S, Tsujimae M, Yamakawa K, Abe S, Gonda M, Masuda S, Inomata N, Kutsumi H, Itoh T, Murakami T, Kodama Y.
  • 雑誌名: JGH Open 巻: 10 号: 4 ページ: 677-683
  • DOI: 10.1002/jgh3.12316
  • NAID: 120006884203
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 腹部領域のDual Energy CT (2021)
  • 著者名/発表者名: 祖父江慶太郎
  • 学会等名: 第57回日本医学放射線学会秋季臨床大会
  • 招待講演
• [学会発表] 造影CTによる肝線維化定量 (2021)
  • 著者名/発表者名: 祖父江慶太郎
  • 学会等名: 第35回東葛放射線画像セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] Utility of Extracellular Volume Fraction Measured from Multiphasic Contrast-Enhanced Computed Tomography for the Estimation of Pancreatic Fibrosis. (2019)
  • 著者名/発表者名: Sofue K, Ueno Y, Ueshima E, Tani R, Horinouchi H, Maruyama K, Okada T, Yamaguchi M, Sugimoto K, Murakami T.
  • 学会等名: 105th Radiological Society of North America, Scientific Assembly and Annual Meeting.
  • 国際学会