2021年4月 - 2024年3月
医用画像とimmunogenomicsを用いた人工知能による肝癌薬物療法の最適化
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
肝細胞癌(肝癌)治療に用いられる分子標的治療薬には、効果予測のバイオマーカーがない。本年度は96症例のCT画像から抽出した画像特徴と付帯データを用いて、ニューラルネットワーク(NN)にて分子標的治療薬であるレンバチニブ治療開始後の病勢制御を予測した。治療開始後1-3ヶ月目、及び4-6ヶ月目の造影CTを解析し、いずれかでprogressive diseaseであったものを病勢制御失敗、4-6ヶ月目の造影CTでstable disease、partial response, complete responseと判定されたものを病勢制御成功と判断した。門脈相CTから特徴数を減らすために肝臓部位のRadiomics特徴を算出し,107個のRadiomics特徴を入力した。病勢制御予測にはニューラルネットワーク(NN)を用い、学習データ数が少ないこともあり,Radiomics特徴や付帯データを入力とする多層パーセプトロン型のNNを利用した.モデルの精度評価のため勾配ブースティングを用いたモデルと比較した。各モデルの分子標的治療薬の予測結果を評価するためにLeave one out法を100回行った結果を用いた。NNとLightGBMでは平均正解率はどちらも同じ0.58となったが, LightGBMでは平均感度が非常に高く,特異度は非常に低い結果となった。これに対してNNの予測結果は平均感度と特異度はどちらも大きく離れていないため本研究においてNNはLightGBMよりも適していることが示唆された。96例を用いた学習を複数回行った結果,NNの平均正解率0.58,最大正解率0.66,平均感度0.61,平均特異度が0.53となった。今後は,データ拡張や画像データから特徴の抽出など検討する必要がある。
- ID情報
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- 課題番号 : 21K07184
- 体系的課題番号 : JP21K07184
この研究課題の成果一覧
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論文
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Hepatobiliary Surgery and Nutrition 12(5) 790-794 2023年10月1日 査読有り招待有り筆頭著者最終著者責任著者
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Cancers 15(8) 2023年4月20日 査読有り招待有り筆頭著者責任著者
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Cancers 15(8) 2023年4月15日 査読有り招待有り責任著者
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European journal of cancer (Oxford, England : 1990) 175 204-213 2022年11月 査読有り
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Hepatology research : the official journal of the Japan Society of Hepatology 52(12) 1050-1059 2022年8月12日 査読有り
講演・口頭発表等
11-
第45回日本肝臓学会西部会:ワークショップ3 予後改善に向けた胆管癌の集学的治療 2023年12月8日
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第59回肝癌研究会 シンポジウム2: 肝内胆管癌薬物療法の進歩 2023年7月27日
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第59回日本肝癌研究会 シンポジウム1 肝癌腫瘍微小環境 2023年7月27日
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第23回愛媛消化器超音波カンファレンス 特別講演 2023年7月1日 招待有り
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私立医科大学臨床検査技師会学術研修会 特別講演 2023年1月28日 招待有り
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第44回日本肝臓学会東部会 スポンサードセミナー 2022年11月26日 招待有り
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The Asian Pacific Association for the Study of the Liver [APASL] 2022, Workshop 15 2022年9月2日 招待有り
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第58回肝癌研究会 シンポジウム5: ビッグデータやAI、IoT 活⽤による新たな肝癌診療モデルの構築 2022年5月13日
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The 53th Annual Conference of the Korean Society of Ultrasound In Medicine, Hot Issue 1: AI in abdomen US 2022年5月12日 招待有り
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第58回日本消化器免疫学会総会 シンポジウム2: がん免疫療法の成果と次なる挑戦 2021年7月3日 招待有り