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2021 年度 実績報告書

放射線治療による腫瘍免疫活性化の予測法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K08230
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)

研究分担者 小塚 陽  札幌医科大学, 医学部, 訪問研究員 (50808160)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードニューラルネットワーク / 放射線治療
研究実績の概要

機械学習法を用いて、精度の高い臨床応用が容易な放射線治療による腫瘍免疫活性化の予測モデルを作成することであるが、前段階として生検標本を使用した免疫組織染色による放射線治療効果予測モデルを作成した。
機械学習法を用いた放射線治療の効果予測のために、前立腺がんの臨床因子と免疫組織染色に基づくKu70の発現を利用して放射線療法の結果を予測するためのモデルを開発した。2007年8月から2010年10月までに強度変調放射線療法(IMRT)を受けた前立腺癌の限局性腺癌患者58人、および2001年8月から2007年5月までに3次元原体放射線療法(3D-CRT)で治療された患者21人を分析した。人工ニューラルネットワーク(ANN)を用いて従来法と比較しての予測精度の向上を目指した。結果、ANNは、生化学的再発を予測するための正診率は83.1%であった。生化学的再発を予測する感度と特異度は、ANNでそれぞれ86.8%と75.0%であった。
同様に下咽頭がんの臨床因子と免疫組織染色に基づくKu70の発現を利用して放射線療法の結果を予測するためのモデルを開発し、2002年3月から2009年12月までに放射線治療を受けた下咽頭癌患者46人を分析した。結果、ANNは、生化学的再発を予測するための正診率は82.6%であった。生化学的再発を予測する感度と特異度は、ANNでそれぞれ66.7%と88.2%であった。
前立腺がん、下咽頭がんともに、従来法と比較してのANNを用いた解析では予測精度の向上を実現した。
さらに免疫組織染色の判定にQuPathソフトウェアを用いて分類して定量化を行い、手動計数の結果と比較して有意な差がないことを検証している。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Radiotherapy for HPV-related cancers: prediction of therapeutic effects based on the mechanism of tumor immunity and the application of immunoradiotherapy2022

    • 著者名/発表者名
      Someya Masanori、Fukushima Yuki、Hasegawa Tomokazu、Tsuchiya Takaaki、Kitagawa Mio、Gocho Toshio、Mafune Shoh、Ikeuchi Yutaro、Kozuka Yoh、Hirohashi Yoshihiko、Torigoe Toshihiko、Iwasaki Masahiro、Matsuura Motoki、Saito Tsuyoshi、Sakata Koh-ichi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Radiology

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s11604-021-01231-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prediction of treatment response from the microenvironment of tumor immunity in cervical cancer patients treated with chemoradiotherapy2021

    • 著者名/発表者名
      Someya Masanori、Tsuchiya Takaaki、Fukushima Yuki、Hasegawa Tomokazu、Hori Masakazu、Kitagawa Mio、Gocho Toshio、Mafune Shoh、Ikeuchi Yutaro、Hirohashi Yoshihiko、Torigoe Toshihiko、Iwasaki Masahiro、Matsuura Motoki、Saito Tsuyoshi、Matsumoto Yoshihisa、Sakata Koh-ichi
    • 雑誌名

      Medical Molecular Morphology

      巻: 54 ページ: 245~252

    • DOI

      10.1007/s00795-021-00290-w

    • 査読あり
  • [学会発表] 血中エクソソームmiRNAを用いた子宮頸癌の治療効果予測2021

    • 著者名/発表者名
      染谷正則、土屋高旭、長谷川智一、福島悠希、池内佑太郎、眞船翔、北川未央、後町俊夫、坂田耕一
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第34回学術大会
  • [学会発表] Relationship between the type of CD8 invasion and prognosis in cervical cancer patients treated with definitive radiotherapy.2021

    • 著者名/発表者名
      染谷正則、福島悠希、土屋高旭、長谷川智一、堀正和、後町俊夫、小塚陽、池内佑太郎、眞船翔、坂田耕一
    • 学会等名
      第80回日本医学放射線学会総会
  • [学会発表] 子宮頸癌根治照射症例におけるCD8の浸潤形式と予後との関連2021

    • 著者名/発表者名
      染谷正則、土屋高旭、福島悠希、長谷川智一、北川未央、後町俊夫、岩崎雅宏、松浦基樹、齋藤豪、坂田耕一
    • 学会等名
      第59回 日本癌治療学会学術集会

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公開日: 2022-12-28  

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