• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2022 年度 実施状況報告書

Radiogenomicsによる膠芽腫の臨床経過予測モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K09526
研究機関旭川医科大学

研究代表者

木下 学  旭川医科大学, 医学部, 教授 (40448064)

研究分担者 有田 英之  大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (60570570)
金村 米博  独立行政法人国立病院機構大阪医療センター(臨床研究センター), その他部局等, 機関長・部門長クラス (80344175)
橋本 直哉  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90315945)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
キーワードMRI / 神経膠腫 / 放射線画像 / 深層学習 / 人工知能
研究実績の概要

本研究は、これまでの悪性脳腫瘍の遺伝子解析によって得られた知見とRadiomicsを中心とした網羅的画像解析技術の開発から、遺伝子情報、臨床情報、画像情報という異なった次元から多角的に原疾患を観察し、従来の手法では結合が困難であった画像から腫瘍遺伝子情報にまでまたがるマルチモダール情報を機械学習で結合することで、膠芽腫の予後予測、未来予測モデルを確立することである。
本研究課題を通して、定性的データである従来のMRI画像と比べて定量性的解析に有利な定量MRI(Quantitative MRI)のRadiomics解析系への実装を試行し、その有用性を明らかにすることができた(2021年Cancers, 2022年Scientific Reportsでに発表)。
さらに、これまでに研究代表者が構築してきたRadiomics解析系を大幅に改良し、放射線画像に対する畳み込み深層学習装置を組み込んだ画像解析系を構築することができた(日本脳神経外科学会 第81回学術総会 シンポジウム「AIによる脳腫瘍画像の解析と研究手法のパラダイムシフト」で報告)。
日本臨床腫瘍グループ(Japan Clinical Oncology Group:JCOG)の0911試験で前向きに収集した120例の全MRI画像に対して、これらの研究成果で構築できたRadiomics解析を行った。JCOG0911試験に対する検討で得られた、膠芽腫の予後を反映するRadiomics特徴量は研究代表者が2018年Scientific Reportsに報告したものと同様のものが多数同定され、これまでの後方視的研究で示唆されていたMRI画像に内在する予後因子を同定することができた。

現在までの達成度 (区分)
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

本研究で当初掲げていた目標を達成しており、かつ解析系に深層学習装置を組み込むこともできているため、上記のような判断としている。

今後の研究の推進方策

本研究では悪性度脳腫瘍の代表格である膠芽腫の臨床経過を高い精度で予測できるようなアルゴリズムの開発を目指し、概ねその目標を達成することができた。膠芽腫患者の予後予測因子として年齢、初診時の神経症状、手術による摘出度(残存腫瘍量)が知られているが、個々の症例の再発時期を高精度に予測できるようなアルゴリズムは未だない。本研究で得られた成果は、脳腫瘍に限らず、他の悪性腫瘍に同概念を広げることができ、悪性腫瘍患者の「未来」を予測し、その予測された「未来」に応じて治療戦略を構築することが可能となる。本研究課題をさらに発展させて、実臨床で実装可能な解析システムを開発することを目指したい。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナ感染症の影響で、当初予定していたデータの収集に遅れが生じたため、研究結果を発表するための資金を少額繰り越す必要が生じた。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] The need of radiotherapy optimization for glioblastomas considering immune responses2023

    • 著者名/発表者名
      Nishioka Kentaro、Takahashi Shuhei、Mori Takashi、Uchinami Yusuke、Yamaguchi Shigeru、Kinoshita Manabu、Yamashina Masaaki、Higaki Hajime、Maebayashi Katsuya、Aoyama Hidefumi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Radiology

      巻: 41 ページ: 1062~1071

    • DOI

      10.1007/s11604-023-01434-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neurite orientation dispersion and density imaging and diffusion tensor imaging to facilitate distinction between infiltrating tumors and edemas in glioblastoma2023

    • 著者名/発表者名
      Okita Yoshiko、Takano Koji、Tateishi Soichiro、Hayashi Motohisa、Sakai Mio、Kinoshita Manabu、Kishima Haruhiko、Nakanishi Katsuyuki
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance Imaging

      巻: 100 ページ: 18~25

    • DOI

      10.1016/j.mri.2023.03.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of glioblastoma-specific antigens expressed in patient-derived tumor cells as candidate targets for chimeric antigen receptor T cell therapy2022

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa Tomoyoshi、Kijima Noriyuki、Hasegawa Kana、Ikeda Shunya、Yaga Moto、Wibowo Tansri、Tachi Tetsuro、Kuroda Hideki、Hirayama Ryuichi、Okita Yoshiko、Kinoshita Manabu、Kagawa Naoki、Kanemura Yonehiro、Hosen Naoki、Kishima Haruhiko
    • 雑誌名

      Neuro-Oncology Advances

      巻: 5

    • DOI

      10.1093/noajnl/vdac177

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Randomized phase III study of high-dose methotrexate and whole-brain radiotherapy with/without temozolomide for newly diagnosed primary CNS lymphoma: JCOG1114C2022

    • 著者名/発表者名
      Mishima Kazuhiko、Nishikawa Ryo、Narita Yoshitaka、Mizusawa Junki...Kinoshita Manabu ...et al
    • 雑誌名

      Neuro-Oncology

      巻: 25 ページ: 687~698

    • DOI

      10.1093/neuonc/noac246

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlation of T1- to T2-weighted signal intensity ratio with T1- and T2-relaxation time and IDH mutation status in glioma2022

    • 著者名/発表者名
      Sanada Takahiro、Yamamoto Shota、Sakai Mio、Umehara Toru、Sato Hirotaka、Saito Masato、Mitsui Nobuyuki、Hiroshima Satoru、Anei Ryogo、Kanemura Yonehiro、Tanino Mishie、Nakanishi Katsuyuki、Kishima Haruhiko、Kinoshita Manabu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12

    • DOI

      10.1038/s41598-022-23527-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of Resected Area in Endonasal Endoscopic Approach versus Transcranial Approach for Skull Base Meningiomas by Voxel-Based-Lesion Mapping2022

    • 著者名/発表者名
      Uda Hiroshi、Uda Takehiro、Kinoshita Manabu、Kishima Haruhiko、Tanoue Yuta、Nagahama Atsufumi、Kawashima Toshiyuki、Ohata Hiroki、Nakajo Kosuke、Morisako Hiroki、Goto Takeo
    • 雑誌名

      Brain Sciences

      巻: 12 ページ: 875~875

    • DOI

      10.3390/brainsci12070875

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Revisiting the definition of glioma recurrence based on a phylogenetic investigation of primary and re-emerging tumor samples: a case report2022

    • 著者名/発表者名
      Umehara Toru、Arita Hideyuki、Miya Fuyuki、Achiha Takamune、Shofuda Tomoko、Yoshioka Ema、Kanematsu Daisuke、Nakagawa Tomoyoshi、Kinoshita Manabu、Kagawa Naoki、Fujimoto Yasunori、Hashimoto Naoya、Kiyokawa Hiroki、Morii Eiichi、Tsunoda Tatsuhiko、Kanemura Yonehiro、Kishima Haruhiko
    • 雑誌名

      Brain Tumor Pathology

      巻: 39 ページ: 218~224

    • DOI

      10.1007/s10014-022-00438-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The health economic effects of an imaging technology?based telemedicine system for rural neuro-emergency patient care2022

    • 著者名/発表者名
      Sato Hirotaka、Kinoshita Manabu、Tani Yuji、Kimura Teruo、Osanai Toshiya、Osanai Hiroaki、Ogasawara Katsuhiko
    • 雑誌名

      Neurosurgical Focus

      巻: 52 ページ: E2~E2

    • DOI

      10.3171/2022.3.focus228

    • 査読あり
  • [学会発表] 神経膠腫の画像診断に関する諸問題について2023

    • 著者名/発表者名
      木下 学
    • 学会等名
      第46回日本脳神経CI学会
    • 招待講演
  • [学会発表] AIによる脳腫瘍画像の解析と研究手法のパラダイムシフト2022

    • 著者名/発表者名
      木下 学、山本祥太、有田英之、沖田典子、下瀬川恵久、貴島晴彦
    • 学会等名
      日本脳神経外科学会 第81回学術総会
    • 招待講演
  • [学会発表] AIの脳神経外科領域への応用と可能性2022

    • 著者名/発表者名
      木下 学、貴島晴彦
    • 学会等名
      第42回 日本脳神経外科コングレス総会
    • 招待講演
  • [学会発表] Treating Brain Tumors: What Can We Do2022

    • 著者名/発表者名
      木下 学
    • 学会等名
      International Society for Magnetic Resonance in Medicine (ISMRM) 30th Scientific Meeting
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2023-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi