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2022 年度 実施状況報告書

がん治療効果予測に資する病理学的指標の探索と最適化

研究課題

研究課題/領域番号 21K06900
研究機関地方独立行政法人埼玉県立病院機構埼玉県立がんセンター(臨床腫瘍研究所)

研究代表者

元井 紀子  地方独立行政法人埼玉県立病院機構埼玉県立がんセンター(臨床腫瘍研究所), 病院 病理診断科, 副部長 (70292878)

研究分担者 石井 源一郎  国立研究開発法人国立がん研究センター, 東病院, 科長 (00270869)
吉田 達哉  国立研究開発法人国立がん研究センター, 中央病院, 医員 (10729338)
大江 裕一郎  国立研究開発法人国立がん研究センター, 中央病院, 副院長・呼吸器内科長 (20233041)
田丸 淳一  埼玉医科大学, 医学部, 客員教授 (30188429)
白澤 昌之  国立研究開発法人国立がん研究センター, 中央病院, がん専門修練医 (40898996)
青木 一教  国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 分野長 (60270675)
吉田 裕  国立研究開発法人国立がん研究センター, 中央病院, 医員 (70750751)
河野 隆志  国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 分野長 (80280783)
渡辺 俊一  国立研究開発法人国立がん研究センター, 中央病院, 科長 (80303303)
浜本 隆二  国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 分野長 (80321800)
神田 浩明  地方独立行政法人埼玉県立病院機構埼玉県立がんセンター(臨床腫瘍研究所), 病院 病理診断科, 科長(兼)診療部長 (90260067)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード形態学的バイオマーカー / 治療効果予測 / 病理組織 / デジタル病理学 / AI病理学
研究実績の概要

がんの精密医療には、バイオマーカーによる最適な治療法の選択が肝要である。本研究の目的は、ICIを含む治療効果を予測するための病理学的指標の確立と、実用化に向けての評価方法の最適化である。申請者らは、これまでに肺癌組織の形態学的特徴量は、治療効果、再発、生存 期間と関連することを見出し、従来のバイオマーカーPD-L1とは独立した「形態学的バイオマーカー」として有用なバイオマーカーであることを提唱している。本研究では、臨床応用へ向けて「形態学的バイオマーカー(MBM)」の評価方法の最適化を目標とする。これまでの研究により実用化に向けての課題として挙げられているi) 形態評価の客観化と再現性、ii) 腫瘍微小免疫環境(TME)の評価法の最適化の研究を進めている。課題i)に関して、今年度は、前年度に整備したデジタル画像評価体制を用いて、非小細胞肺癌の病理標本による複数の病理医によるMBM評価を行った。病理医目視評価は良好な効果予測性能を示したが、評価者間の再現性には課題があった。次年度には、目合わせ会など教育による再現性への影響を検討する。課題ii)については、非小細胞肺癌、食道がんを用いて、免疫染色によりTILを中心に密度と分布を検索した。肺の大細胞神経内分泌癌は、TIL、特にCD8が予後と関連することが示された。食道がんの少数例の解析では、術前治療の有無でTMEに違いがあり、治療によるTMEが変化する傾向があった。大切片における腫瘍内不均一性の検討では、治療例では不均一性が大きいが、無治療例では少なかった。無治療例の場合、生検検体を用いるTMEの評価法は許容できることが示唆された。今年度は症例を増やし、また治療前後の比較を行う準備を進め、TMA作成、免疫染色、画像解析の評価を進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究体制の変更に伴い、解析に時間を要している。

今後の研究の推進方策

1 形態学的バイオマーカーの評価法の最適化の探索:a) 形態学的バイオマーカーの病理再現性の検討:前年度に実施した、病理医による目視判定では評価者間再現性で低い項目があった。目合わせ会を開催し、その教育効果を検討する。前年度は、HE染色標本の検討であったが、PD-L1の検討を進める。b)AI画像判定の性能と再現性の検討:ICI治療効果の付随する複数施設の腫瘍検体を収集し、AI画像解析による治療効果予測性能を検討する。またAI画像解析は、深層学習と特徴量解析を行い、a)の病理医中央判定との相関を検索する。MBM AI自動判定モデルを構築する基盤とする。c) PD-L1, TMBとの性能比較:既存のバイオマーカーであるPD-L1, TMBとの性能比較を行う。
2 病理検体を用いた腫瘍微小免疫環境の評価方法の最適化:前年度までの成果として、TILの評価方法は確立しつつあるが、検索する抗体数、組み合わせ、評価対象領域(腫瘍胞巣、腫瘍間質)や評価面積などの基準は検討課題である。腫瘍局所免疫として重要な他の免疫細胞の状態を免疫染色にて検索し、実臨床に応用可能な最適な組合せと評価方法を探索する。
3 形態像に表現される分子生物学的特徴との関連性の探索:形態学的特徴と、遺伝子変異、遺伝子発現プロファイルの特徴に関する関連を検索し、MBMの生物学的理解を深める。

次年度使用額が生じた理由

研究体制の変更により解析に時間を要したため、当該年度の研究が次年度繰り越しとなった。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Clinical Characteristics and Pharmacokinetics Change of Long-Term Responders to Antiprogrammed Cell Death Protein 1 Inhibitor Among Patients With Advanced NSCLC2023

    • 著者名/発表者名
      Jo Hitomi、Yoshida Tatsuya、Yagishita Shigehiro、Ohuchi Mayu、Matsumoto Yuji、Shinno Yuki、Okuma Yusuke、Goto Yasushi、Horinouchi Hidehito、Yamamoto Noboru、Takahashi Kazuhisa、Motoi Noriko、Hamada Akinobu、Ohe Yuichiro
    • 雑誌名

      JTO Clinical and Research Reports

      巻: 4 ページ: 100474~100474

    • DOI

      10.1016/j.jtocrr.2023.100474

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Clinicopathological characteristics and molecular analysis of lung cancer associated with ciliated muconodular papillary tumor/bronchiolar adenoma2023

    • 著者名/発表者名
      Higashiyama Masahiro、Motoi Noriko、Yotsukura Masaya、Yoshida Yukihiro、Nakagawa Kazuo、Yagishita Shigehiro、Shirasawa Masayuki、Yoshida Tatsuya、Shiraishi Kouya、Kohno Takashi、Ohe Yuichiro、Watanabe Shun‐ichi
    • 雑誌名

      Pathology International

      巻: 73 ページ: 188~197

    • DOI

      10.1111/pin.13316

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Defining Morphologic Features of Invasion in Pulmonary Nonmucinous Adenocarcinoma With Lepidic Growth: A Proposal by the International Association for the Study of Lung Cancer Pathology Committee2023

    • 著者名/発表者名
      Thunnissen Erik、Beasley Mary Beth、Borczuk Alain、Dacic Sanja、Kerr Keith M.、Lissenberg-Witte Birgit、Minami Yuko、Nicholson Andrew G.、Noguchi Masayuki、Sholl Lynette、Tsao Ming-Sound、Le Quesne John、Roden Anja C.、Chung Jin-Haeng、Yoshida Akihiko、Moreira Andre L.、et al. Motoi Noriko、et al.
    • 雑誌名

      Journal of Thoracic Oncology

      巻: 18 ページ: 447~462

    • DOI

      10.1016/j.jtho.2022.11.026

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Influences of intratumoral heterogeneity on assessment of tumor microenvironment in esophageal squamous cell carcinoma2022

    • 著者名/発表者名
      Sugawara Kotaro、Fukuda Takashi、Kishimoto Yutaka、Oka Daiji、Yoshii Takako、Hara Hiroki、Uemura Yukari、Kawashima Yoshiyuki、Kanda Hiroaki、Motoi Noriko
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 114 ページ: 1180~1191

    • DOI

      10.1111/cas.15665

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Baseline PD-L1 expression and tumour-infiltrated lymphocyte status predict the efficacy of durvalumab consolidation therapy after chemoradiotherapy in unresectable locally advanced patients with non-small-cell lung cancer2022

    • 著者名/発表者名
      Shirasawa Masayuki、Yoshida Tatsuya、Imabayashi Tatsuya、Okuma Kae、Matsumoto Yuji、Masuda Ken、Shinno Yuki、Okuma Yusuke、Goto Yasushi、Horinouchi Hidehito、Tsuchida Takaaki、Yamamoto Noboru、Nakayama Yuko、Watanabe Shun-ichi、Motoi Noriko、Ohe Yuichiro
    • 雑誌名

      European Journal of Cancer

      巻: 162 ページ: 1~10

    • DOI

      10.1016/j.ejca.2021.11.013

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Concurrent High PD-L1 Expression and CD8+ Immune Cell Infiltration Predict PD-1 Blockade Efficacy in Advanced EGFR-Mutant NSCLC Patients2022

    • 著者名/発表者名
      Shimoda Yukiko、Shibaki Ryota、Yoshida Tatsuya、Murakami Shuji、Shirasawa Masayuki、Torasawa Masahiro、Matsumoto Yuji、Masuda Ken、Shinno Yuki、Okuma Yusuke、Goto Yasushi、Horinouchi Hidehito、Yamamoto Noboru、Ohe Yuichiro、Motoi Noriko
    • 雑誌名

      Clinical Lung Cancer

      巻: 23 ページ: 477~486

    • DOI

      10.1016/j.cllc.2022.04.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative Study on the Efficacy and Exposure of Molecular Target Agents in Non?small Cell Lung Cancer PDX Models with Driver Genetic Alterations2022

    • 著者名/発表者名
      Jo Hitomi、Yagishita Shigehiro、Hayashi Yoshiharu、Ryu Shoraku、Suzuki Mikiko、Kohsaka Shinji、Ueno Toshihide、Matsumoto Yuji、Horinouchi Hidehito、Ohe Yuichiro、Watanabe Shun-ichi、Motoi Noriko、Yatabe Yasushi、Mano Hiroyuki、Takahashi Kazuhisa、Hamada Akinobu
    • 雑誌名

      Molecular Cancer Therapeutics

      巻: 21 ページ: 359~370

    • DOI

      10.1158/1535-7163.MCT-21-0371

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Drug response prediction using deep neural network trained by adaptive resampling of histopathological images2022

    • 著者名/発表者名
      Kiyuna, Tomoharu, Noriko Motoi, Hiroshi Yoshida, Hidehito Horinouchi, Tatsuya Yoshida, Takashi Kohno, Shun-ichi Watanabe, Yuichiro Ohe, and Atsushi Ochiai
    • 学会等名
      SPIE Medical Imaging
    • 国際学会
  • [学会発表] 肺癌診療における細胞診の役割2022

    • 著者名/発表者名
      元井紀子
    • 学会等名
      第61回日本臨床細胞学会秋期大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 肺癌ゲノム検査における細胞診の役割:検査に適した検体とは?2022

    • 著者名/発表者名
      元井紀子
    • 学会等名
      第63回日本臨床細胞学会総会春期大会
    • 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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