遺伝子変異検出から予後予測へつなぐ画像生検の開発

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究の目的は、臨床応用に向けた画像生検法の改良研究を行うことで、非小細胞肺がん(NSCLC)のEGFR変異に対応する画像不変特徴量を明らかにし、非侵襲的画像生検法を開発することである。さらに、EGFR-TKI投与後の予後を治療前の画像から予測する方法を開発する。2022年度はNSCLCの上皮成長因子受容体（EGFR）Del19およびL858R変異のサブタイプのトポロジー特性を明らかにするために、3次元（3D）トポロジー不変ベッチ数（BN）を用いた新しいレディオゲノミクス法を開発した。3DBNモデルの実現可能性を、擬似3次元BN（p3DBN）、2次元BN（2DBN）、CTおよびウェーブレット分解（WD）画像に基づく従来のレディオミクスモデルと比較検討した。M分類とS分類において、3DBNを用いた手法が最も良い正確度を示した。EGFR Del19/L858R変異のサブタイプの特徴と放射線医学的な関連を示した3DBN特徴は，従来の特徴と比較してサブタイプ分類の精度を向上させることができた。さらに、定位切除放射線治療（SABR）による治療前のI期NSCLC患者の治療計画CT画像において、局所再発（LRR）と遠隔転移（DM）に関連するトポロジカルシグネチャーの予測可能性を研究した。従来のウェーブレットベースの特徴量（WF）、トポロジーベースの特徴量（原画：BF、反転画像：iBF）、およびそれらを組み合わせた特徴量（BWF、iBWF）の再発予測能を比較した。LRRについては、iBF、iBWF、WFが統計的に有意な差を示し（P＜0.05）、iBFで最も高いnLPCが得られた。DMについては、iBWFが有意差を示し、最も高いnLPCが得られた。iBFは、SABRを受ける前のステージI NSCLC患者のLRRとDMの予測を改善する可能性を示した。