頸部リンパ節転移に対する治療計画支援システムの開発

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25461918
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 村上 龍次 熊本大学, 大学院生命科学研究部, 教授 (90295147)
• 研究分担者: 平井 俊範 宮崎大学, 医学部, 教授 (40274724) ; 内山 良一 熊本大学, 大学院生命科学研究部, 准教授 (50325172) ; 東家 亮 熊本大学, 医学部附属病院, 講師 (60452893) ; 中山 秀樹 熊本大学, 大学院生命科学研究部, 教授 (70381001) ; 村上 大造 熊本大学, 医学部附属病院, 助教 (70398212) ; 八木 雅和 大阪大学, 国際医工情報センター, 特任准教授(常勤) (40362686) ; 山崎 俊彦 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (70376599)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 頭頸部癌 / 頸部リンパ節転移 / 所属リンパ節区分 / 予防的頸部郭清術 / 全頸部照射 / 予後予測因子 / コンピュータ支援

研究実績の概要

頭頸部癌に対する治療方針の決定には、リンパ節転移の評価が重要であり、局所進行例には、潜在的リンパ節転移を考慮した予防的頸部郭清術や全頸部照射が行われている。しかし、多くの症例において術後の病理標本にリンパ節転移は認められない。そればかりか、術後の合併症として、副神経麻痺による肩の痛みが問題となる。また、予防的放射線治療として行われる全頸部照射では、皮膚炎や粘膜炎だけでなく、唾液腺障害による口腔乾燥症が必発である。そこで、組織学的リンパ節転移の有無および予防的治療の必要性を判定する評価法の開発が望まれる。
本年度は下咽頭癌を対象にリンパ節転移の分布を所属リンパ節区分に基づいて検討した。研究期間全体を通じて、原発部位毎にリンパ節転移の分布を明らかにした。さらに、口腔癌および下咽頭癌において、稀な部位へのリンパ節転移を有する症例が予後不良となる傾向を見出した。すなわち、リンパ節の評価が、治療方針の決定だけでなく、予後予測に繋がる可能性が示唆された。
コンピュータを用いた画像診断支援として、腫瘍と正常組織の抽出、および腫瘍内変化量の３次元的解析による鑑別診断法を開発した。さらに、より精度の高い認識や予測を目指して、認識・機械学習器（Convolutional Neural Network: CNN）、注目すべき物体を効率的に検出する手法（Objectness）などについて基礎検討を行った。
これらの知見や技術の癒合は頭頸部癌におけるリンパ節転移の診断能向上に寄与し、標準的治療範囲を提供する治療計画支援システムへの応用が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Radiation therapy for nasopharyngeal carcinoma: Predictive value of interim survival assessment (2016)
  • 著者名/発表者名: Toya R, Murakami R, Saito T, Murakami D, Matsuyama T, Baba Y, Nishimura R, Hirai T, Semba A, Yumoto E, Yamashita Y, Oya N
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] An oncofetal antigen, IMP-3-derived long peptides induce immune responses of both helper T cells and CTLs (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshitake Y, Fukuma D, Shinohara M, Hamada A, Jono H, Yuba E, Kono K, Yoshida K, Tsunoda T, Nakayama H, Nishimura Y
  • 雑誌名: Oncoimmunology 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1080/2162402X.2015.1123368
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The tumour stromal features are associated with resistance to 5-FU-based chemoradiotherapy and a poor prognosis in patients with oral squamous cell carcinoma (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsuoka Y, Yoshida R, Nakayama H, Nagata M, Hirosue A, Tanaka T, Kawahara K, Nakagawa Y, Sakata J, Arita H, Hiraki A, Shinohara M
  • 雑誌名: APMIS 巻: 123(3) ページ: 205-214
  • DOI: 10.1111/apm.12344
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Intrinsic TGF-β2-triggered SDF-1-CXCR4 signaling axis is crucial for drug resistance and a slow-cycling state in bone marrow-disseminated tumor cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T, Shinriki S, Jono H, Guo J, Ueda M, Hayashi M, Yamashita S, Zijlstra A, Nakayama H, Hiraki A, Shinohara M, Ando Y
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 6(2) ページ: 1008-1019
  • DOI: 10.18632/oncotarget.2826
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Osteopontin-integrin αvβ3 axis is crucial for 5-fluorouracil resistance in oral squamous cell carcinoma (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T, Shinriki S, Jono H, Ueda M, Nagata M, Guo J, Hayashi M , Yoshida R, Ota T, Ota K, Kawahara K, Nakagawa Y, Yamashita S, Nakayama H, Hiraki A, Shinohara M, Ando Y
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: 589(2) ページ: 231-239
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2014.12.004
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Phase II clinical trial of multiple peptide vaccination for advanced head and neck cancer patients revealed induction of immune responses and improved OS (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshitake Y, Fukuma D, Yuno A, Hirayama M, Nakayama H, Tanaka T, Nagata M, Takamune Y, Kawahara K, Nakagawa Y, Yoshida R, Hirosue A, Ogi H, Hiraki A, Jono H, Hamada A, Yoshida K, Nishimura Y, Nakamura Y, Shinohara M
  • 雑誌名: Clin Cancer Res 巻: 21(2) ページ: 312-321
  • DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-14-0202
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 口腔小唾液腺腫瘍73症例の臨床統計学的検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉田 遼司、平木 昭光、丸瀬 靖之、永田 将士、廣末 晃之、川原 健太、松岡 祐一郎、篠原 正徳、中山 秀樹
  • 雑誌名: 日本口腔腫瘍学雑誌 巻: 27(4) ページ: 127-134
  • DOI: 10.5843/jsot.27.127
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 各クラスへの中間出力値を用いた多クラス認識のための確信度処理 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山崎俊彦, 大島 辰之輔, 相澤清晴
  • 雑誌名: 映像情報メディア学会誌 巻: 69 ページ: J257-J260
  • DOI: 10.3169/itej.69.J257
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 類似シーン画像を用いた物体検出のフィルタリング (2016)
  • 著者名/発表者名: 井上直人, 古田諒佑, 山崎俊彦, 相澤清晴
  • 学会等名: 情報処理学会第78回全国大会
  • 発表場所: 慶應義塾大学 矢上キャンパス（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-03-10 – 2016-03-12
• [学会発表] カスケード型識別器と進化計算による自動最適化CNNを用いたハイブリッド画像認識 (2016)
  • 著者名/発表者名: 本間拓人, 山崎俊彦, 相澤清晴, 川崎順平, 茶谷亮裕, 進藤俊彦
  • 学会等名: 電子情報通信学会, 信学技報, 画像工学研究会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市）
  • 年月日: 2016-02-22 – 2016-02-23
• [学会発表] Lymph Node Staging Based on the Neck Node Level in Patients with Hypopharyngeal Carcinoma treated with Radiation Therapy (2015)
  • 著者名/発表者名: Semba A, Murakami R, Saito T, Mastuyama T, Mastuyama K, Toyofuku T, Oya N
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会 第28回学術大会
  • 発表場所: ベイシア文化ホール・前橋商工会議所会館（群馬県前橋市）
  • 年月日: 2015-11-19 – 2015-11-21
• [学会発表] IL-6 confers radioresistance via Nrf2 antioxidant pathway in oral squamous cell carcinoma cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakayama H, Matsuoka Y, Yoshida R, Hirosue A, Tanaka T, Nagata M, Kawahara K, Ogi H, Hiraki A, Shinohara M
  • 学会等名: 第63回国際歯科研究学会日本部会総会・学術大会、福岡国際会議場
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県・福岡市）
  • 年月日: 2015-10-30 – 2015-10-31
• [学会発表] Pattern of Lymph Node Involvement and Prognosis in Patients with Stage III-IV Oral Cancer Treated With Concurrent Chemoradiation Therapy (2015)
  • 著者名/発表者名: Murakami R, Nakayama H, Toya R, Hiraki A, Nagata M, Kawahara K, Hirai T, Yamashita Y
  • 学会等名: 57th Annual Meeting of American Society for Radiation Oncology (ASTRO)
  • 発表場所: サンアントニオ（米国）
  • 年月日: 2015-10-18 – 2015-10-21
  • 国際学会
• [学会発表] Assessment of the Neck Node Levels in Patients with Hypopharyngeal Carcinoma (2015)
  • 著者名/発表者名: Semba A, Murakami R, Murakami D, Toya R, Hirai T, Saito T, Matsuyama T, Toyofuku T, Oya N
  • 学会等名: 57th Annual Meeting of American Society for Radiation Oncology (ASTRO)
  • 発表場所: サンアントニオ（米国）
  • 年月日: 2015-10-18 – 2015-10-21
  • 国際学会
• [学会発表] テント上悪性星細胞腫の予後予測と予後因子の分析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 脇山怜，内山良一，中村英夫，平井俊範，村上龍次
  • 学会等名: 第43回日本放射線技術学会秋季学術大会
  • 発表場所: 金沢市文化ホール（石川県・金沢市）
  • 年月日: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [学会発表] A Fast Table-Based Approach of Bag-of-Features for Large-Scale Image Classification (2015)
  • 著者名/発表者名: 邱盟竣, 山崎俊彦, 相澤清晴
  • 学会等名: 映像情報メディア学会年次大会2015
  • 発表場所: 東京理科大学葛飾キャンパス（東京都・葛飾区）
  • 年月日: 2015-08-26 – 2015-08-28
• [学会発表] Nodal level involvement in patients with hypopharyngeal carcinoma (2015)
  • 著者名/発表者名: Akiko Semba, Ryuji Murakami, Ryo Toya, Tetsuo Saito, Tomohiko Matsuyama, Yoshiyuki Fukugawa, Takamasa Toyofuku, Natsuo Oya
  • 学会等名: 第74回日本医学放射線学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2015-04-16 – 2015-04-19
• [学会発表] Geometrical Uncertainties Present in the Process of Radiation Therapy (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryuji Murakami
  • 学会等名: 第74回日本医学放射線学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2015-04-16 – 2015-04-19
  • 招待講演