DNA修復蛋白の発現を利用した放射線治療効果の予測

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17K16466
• 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
• キーワード: 放射線治療 / 人工ニューラルネットワーク / 前立腺癌

研究実績の概要

放射線治療の結果の正確な予測は、がんの治療法の個別化された選択にとって不可欠である。入力因子として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。
前立腺癌では、2007年8月～2010年10月の間に強度変調放射線治療（IMRT）を受けた58人と、2001年8月～2007年5月までの間に3次元コンフォーマル放射線療法（3D-CRT）を受けた21名を分析した。下咽頭癌では、2002年3月から2009年12月の間に放射線治療を受けた扁平上皮癌患者46例を分析した。標準フィードフォワード、バックプロパゲーションニューラルネットワークにより訓練されたANNモデルを使用して、放射線療法の治療結果を予測した。
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。
予測結果に基づいたROC曲線のArea under the curve（AUC）は、IMRT + ホルモン療法（ADT）で治療した患者群で0.939、IMRT単独群で0.803、3D-CRT単独群で0.960であった。感度と特異度は、IMRT + ADT群では85.7％と90.4％、IMRT単独群では75.0％と88.5％、3D-CRT単独群では92.3％と100％であった。下咽頭癌では、AUCは0.901、感度と特異度はそれぞれ66.7％と88.2％であった。
以上の結果よりKu70発現および臨床因子をインプットとして使用して、前立腺癌および下咽頭癌におけるANNによる放射線療法の治療結果を予測できる可能性がある。

研究成果

• [雑誌論文] Influence of PD-L1 expression in immune cells on the response to radiation therapy in patients with oropharyngeal squamous cell carcinoma. (2018)
  • 著者名/発表者名: Fukushima Y, Someya M, Nakata K, Hori M, Kitagawa M, Hasegawa T, Tsuchiya T, Gocho T, Ikeda H, Hirohashi Y, Torigoe T, Sugita S, Hasegawa T, Himi T and SakataKI
  • 雑誌名: Radiotherapy and Oncology 巻: 129(2) ページ: 409-414
  • DOI: 10.1016/j.radonc.2018.08.023.
  • 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) ページ: 167-174
  • DOI: 10.1093/jjco/hyx181
• [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