イメージングAIによる肝がん腫瘍関連マクロファージの形態的・空間的パターン解析

• 研究課題/領域番号: 22K08008
• 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53010:消化器内科学関連
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 平松 活志 福井大学, 学術研究院医学系部門, 客員准教授 (30646849)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 免疫担当細胞 / 人工知能 / 腫瘍関連マクロファージ

研究開始時の研究の概要

本研究では、肝がん組織で蛍光多重染色したTAMを人工知能による画像解析技術（イメージングAI）を駆使して解析する。すなわち、TAMの形態的特徴とその分布、他の細胞との空間的相互作用、さらに細胞内代謝遺伝子などの蛍光多重 in situ hybridizationのデータを統合した空間的遺伝子発現パターンの解析を行う。これより、肝がんにおけるTAMの形態的多様性（morphology）や機能的可塑性(plasticity)に関連するユニークな治療ターゲットの同定に繋がる可能性がある。

研究実績の概要

C型肝炎治療後の肝癌患者７１例を対象とし、手術にて得られた肝癌組織を蛍光多重染色した。腫瘍内や周囲組織およびその境界に浸潤する免疫担当細胞を画像解析技術（イメージングAI）を駆使して解析する方法を確立した。 空間プロファイリング解析においては、腫瘍内被膜下（SC）のCD4(+)Tリンパ球と周囲非腫瘍部（A）の制御性Tリンパ球（Treg）との細胞間相互作用（クロストーク）が長期予後に影響する可能性が示唆された。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究計画書における、本年度の予定としては、蛍光多重免疫染色とイメージングAIを用いた、免疫担当細胞の形態学的フェノタイプ解析となっており、おおむね順調に進展していると判断する。

今後の研究の推進方策

当初の研究計画どおり、組織フェノタイプ機械学習とNGS遺伝子発現解析によって、肝癌微小環境における免疫担当細胞の役割を検討する。

研究成果

• [雑誌論文] Hepatocellular carcinoma progression promoted by 5-lipoxygenase activity in CD163(+) tumor-associated macrophages. (2023)
  • 著者名/発表者名: Nosaka T, Murata Y, Takahashi K, Naito T, Ofuji K, Matsuda H, Ohtani M, Hiramatsu K, Imamura Y, Goi T, Nakamoto Y
  • 雑誌名: Biomed Pharmacother. 巻: 162 ページ: 114592-114592
  • DOI: 10.1016/j.biopha.2023.114592
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Histology and cytokine levels in hepatic injury accompanying a case of non-severe COVID-19. (2023)
  • 著者名/発表者名: Matsuda H, Nosaka T, Hiramatsu K, Takahashi K, Naito T, Ofuji K, Ohtani M, Imamura Y, Iwasaki H, Nakamoto Y.
  • 雑誌名: Clin J Gastroenterol. 巻: 16(2) 号: 2 ページ: 270-278
  • DOI: 10.1007/s12328-023-01755-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Elderly onset congenital hepatic fibrosis with portal hypertension diagnosed after recurrent cholangitis: a case report (2022)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Kazuto、Ofuji Kazuya、Nosaka Takuto、Naito Tatsushi、Matsuda Hidetaka、Ohtani Masahiro、Hiramatsu Katsushi、Harada Kenichi、Naiki Hironobu、Nakamoto Yasunari
  • 雑誌名: Clinical Journal of Gastroenterology 巻: 15 号: 3 ページ: 611-616
  • DOI: 10.1007/s12328-022-01620-w
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Successful early diagnosis of monomorphic epitheliotropic intestinal T-cell lymphoma manifesting as chronic diarrhea and hypokalemia using video capsule endoscopy and double-balloon enteroscopy. (2022)
  • 著者名/発表者名: Naito T, Nosaka T, Takahashi K, Ofuji K, Matsuda H, Ohtani M, Hiramatsu K, Imamura Y, Yamauchi T, Nakamoto Y.
  • 雑誌名: Clin J Gastroenterol. 巻: 15(5) 号: 5 ページ: 913-919
  • DOI: 10.1007/s12328-022-01676-8
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A rare case of eosinophilic gastritis induced by nivolumab therapy for metastatic melanoma. (2022)
  • 著者名/発表者名: Tsuji A, Hiramatsu K, Namikawa S, Yamamoto A, Midori Y, Murata Y, Tanaka T, Nosaka T, Naito T, Takahashi K, Ofuji K, Matsuda H, Ohtani M, Imamura Y, Iino S, Hasegawa M, Nakamoto Y.
  • 雑誌名: Clin J Gastroenterol. 巻: 5(5) 号: 5 ページ: 876-880
  • DOI: 10.1007/s12328-022-01680-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cholesterol crystal embolism in multiple organs after transarterial chemoembolization for hepatocellular carcinoma: An autopsy case report. (2022)
  • 著者名/発表者名: Yamashita J, Nosaka T, Takahashi K, Naito T, Ofuji K, Matsuda H, Ohtani M, Hiramatsu K, Kobayashi M, Nakamoto Y.
  • 雑誌名: Medicine (Baltimore) 巻: 101(39) 号: 39 ページ: e30769-e30769
  • DOI: 10.1097/md.0000000000030769
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Regulatory function of interferon‐inducible 44‐like for hepatitis B virus covalently closed circular DNA in primary human hepatocytes (2021)
  • 著者名/発表者名: Nosaka Takuto、Naito Tatsushi、Murata Yosuke、Matsuda Hidetaka、Ohtani Masahiro、Hiramatsu Katsushi、Nishizawa Tsutomu、Okamoto Hiroaki、Nakamoto Yasunari
  • 雑誌名: Hepatology Research 巻: 52 号: 2 ページ: 141-152
  • DOI: 10.1111/hepr.13722
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Clinical Usefulness of Skeletal Muscle Quantity as Prognostic Factor in Elderly Patients with Advanced Pancreatic Cancer Receiving Nab-Paclitaxel Plus Gemcitabine Chemotherapy (2022)
  • 著者名/発表者名: Akazawa Y, Ohtani M, Nosaka T, Takahashi K, Naito T, Ofuji K, Matsuda H, Hiramatsu K, Nakamoto Y
  • 学会等名: DDW 2022
  • 国際学会
• [学会発表] Risk Factors for Pancreatic Malignancies in Patients with Low-Risk Branch Duct Intraductal Papillary Mucinous Neoplasms after 5 Years of Long-Term Follow-Up (2022)
  • 著者名/発表者名: Ohtani M, Ofuji K, Akazawa Y, Nosaka T, Takahashi K, Naito T, Matsuda H, Hiramatsu K, Nakamoto Y
  • 学会等名: DDW 2022
  • 国際学会
• [学会発表] Analysis of Mucosa-Associated Dysbiosis Related to Bile Acid Metabolism in Post-SVR Hepatitis C Patients Complicated with Esophageal Varices (2022)
  • 著者名/発表者名: Midori Y, Hiramatsu K, Nosaka T, Akazawa Y, Takahashi K, Naito T, Matsuda H, Ohtani M, Nakamoto Y
  • 学会等名: AASLD 2022
  • 国際学会