食道癌症例での間質性肺異常陰影(ILA)：意義・病態解明と自動診断用AI開発

• 研究課題/領域番号: 23K14837
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分52040:放射線科学関連
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 秦 明典 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (10838600)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2025年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2023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: CT / 間質性肺異常陰影(ILA) / 食道癌

研究開始時の研究の概要

間質性肺異常陰影(Interstitial Lung Abnormality: ILA)はCTで偶発的に発見された肺の間質性陰影を指す。ILAと食道癌の相関を検討した報告は少ない。また、ILAの定量評価・自動診断は確立されていない。本研究の目的は食道癌患者の臨床情報と、治療前CT・FDG-PETを対応させ、ILAと食道癌の予後・治療合併症の相関、経過観察時のILAの発生・進行、FDG集積とILA所見の相関といった観点の検証を行う。また、人工知能を用いたILAの定量評価・自動診断を確立することを目指す。

研究実績の概要

当施設での478例の食道癌患者を解析し、治療前精査時のCTで間質性肺異常陰影(Interstitial Lung Abnormality: ILA)の有無と予後との相関を検証した。また、治療合併症、死因についても調査した。
その結果、478例中86例にILAを認めた。また、5年生存率を調べた結果、COX proportional hazard modelにてILAは有意な予後不良因子であることが示された (hazard ratio [HR]=1.68, 95% confidenceinterval [CI]: 1.10-2.55, P=0.016) 。とくに、StageⅣB患者でILAが有意な予後不良因子であった (HR=3.78, 95%CI: 1.67-8.54, P=0.001).ILAを線維化性/非線維化性にわけたsubgroup解析では、線維化性ILAは有意な予後不良因子であった (HR=2.22, 95%CI: 1.25-3.93, P=0.006)。治療合併症についてはILAの有無で発生頻度に有意差は認めなかった。死因については、肺炎/呼吸不全死はILA群は非ILA群と比較して、有意に多かった(non-ILA, 2/95 [2%]; ILA, 5/39 [13%]; P=0.022) 。食道癌による死亡の頻度はILAの有無で有意差は認めなかった(non-ILA, 82/95 [86%]; ILA 32/39 [82%]; P=0.596)。
以上より、ILAは食道癌患者で有意な予後不良因子であり、適切な治療選択や肺炎予防処置の推進が必要であることが示された。この結果をまとめた論文がJapanese Journal of Radiologyにアクセプトされた(2024/03/18)。

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

当初の計画通り、2023年度は食道癌患者の治療前精査時のCTでILAを検証し、ILAが予後不良因子であることを示し、論文化した。おおむね順調に推移しているといえる。

今後の研究の推進方策

2024年度以降の計画としてAIを用いたILAの自動評価をする予定であるが、共同研究をしているグループと別のコホートを用いてILAの自動評価のAIを構築し、論文投稿中である。そのAIを今回の食道癌のコホートに適用し、そのAIの性能評価を行う予定である。評価のための画像抽出をすでに行った。共同研究のため、改めて倫理委員会の審査と共同研究先の調整が済み次第、AIの適用を行う予定である。2024年度以降の計画として挙げていた経過観察CT、FDGーPET画像との対比についての検討については、対象となる画像や具体的な評価項目について準備中である。

研究成果

• [雑誌論文] Association between interstitial lung abnormality and mortality in patients with esophageal cancer (2024)
  • 著者名/発表者名: Akinori Hata, MD, PhD, Masahiro Yanagawa, MD, PhD; Tomo Miyata2, MD, PhD; Yu Hiraoka, MD; Motohiro Shirae, MD; Keisuke Ninomiya, MD; Shuhei Doi, MD; Kazuki Yamagata, MD; Yuriko Yoshida, MD, PhD; Noriko Kikuchi, MD, PhD; Ryo Ogawa, MD, PhD, Hiroto Hatabu, MD, PhD; Noriyuki Tomiyama, MD, PhD
  • 雑誌名: Japanese Journal of Radiology 巻: - 号: 8 ページ: 841-851
  • DOI: 10.1007/s11604-024-01563-x
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著