子宫筋肿の治疗方针の决定に役立つ新たな诊断システムを开発
発表のポイント
- 子宫筋肿は発症に関与する遗伝子変异の有无によって少なくとも2つの种类 （サブタイプ）に分类され、子宫筋肿のサブタイプによって薬物疗法の効果が异なります。
- 惭搁滨の画像情报をもとにして人工知能（AI；Artificial Intelligence）の手法を用いることにより、子宫筋肿のサブタイプを高精度に诊断できる新たな诊断システムを开発しました。
- 本研究の诊断システムで子宫筋肿のサブタイプを非侵袭的に诊断することができるため、より有効な治疗薬の选択や适切な治疗方针の决定に役立つことが期待されます。
概要
山口大学大学院医学系研究科の産科婦人科学講座（爲久 哲郎助教、杉野 法広教授ら）と放射線医学講座（田辺 昌寛准教授、伊東 克能教授）研究グループは、子宫筋肿の治疗方针の决定に役立つ新たな诊断システムを开発しました。
子宫筋肿の発症に関与する遗伝子変异として、Mediator complex subunit 12(MED12) 遗伝子の変异が注目されています。子宫筋肿はこのMED12変异の有无によって少なくとも 2?つの种类（サブタイプ）に分類されます。最近、これらの子宫筋肿のサブタイプ間で組織構成や女性ホルモンの感受性が異なることが報告されました。子宮筋腫は女性ホルモンによって増大するため、薬物療法には女性ホルモンの分泌を抑制する作用を持つ治療薬を使用します。その薬物療法による子宫筋肿の縮小効果はサブタイプによって異なることが分かっているため（図1）、サブタイプをあらかじめ知ることができれば治疗効果が予测できます。
本研究では、子宫筋肿のMRI画像（図2）から得られる情报をもとにして人工知能（AI；Artificial Intelligence）の手法を用いることにより、非侵袭的に子宫筋肿のサブタイプを高精度に诊断できる新たな诊断システムを开発しました（図3）。本研究の诊断システムを用いて子宫筋肿のサブタイプを非侵袭的に诊断することができるため、より适切な治疗方针の决定に役立つことが期待されます（図4）。
図1 子宫筋肿のサブタイプ间における薬物疗法による治疗効果の比较
薬物疗法では、MED12(＋)筋肿に比べて、MED12(－)筋肿の方が缩小しやすいことが分かりました。
図2 子宫筋肿サブタイプ间のMRI画像の比较
惭搁滨画像中の子宫筋肿を点线で囲っています。T2WI、ADC、T1map、MTC、T2*BOLDという5つのMRIシーケンスにおいて、子宫筋肿はサブタイプ间で异なるシグナル强度を呈しました。
図3 机械学习による子宫筋肿サブタイプの予测モデルの开発
子宫筋肿のMRIの値とサブタイプの情报を、机械学习の手法を用いて学习させることにより、MRIの値から子宫筋肿サブタイプを诊断する予测モデルを作成しました。予测モデルの种类にはサポートベクター分类とロジスティック回帰を选択しました。最终的な诊断精度の评価は、予测モデルの作成に用いていない未知のテスト用データセットに対してどれだけの精度で予测できるかを検証することで行いました。
図4 确立した予测モデルの临床応用の例
計測した子宫筋肿のMRIの値を、予测モデルの机能を搭载したアプリケーションなどに入力することによって、治疗方针の决定に役立つ诊疗支援の情报を得ることができます。
谢辞
本研究は、国立研究开発法人日本医疗研究开発机构（AMED）、あすか製薬株式会社、日本学术振兴会科研11件（课题番号: JP22K19603, JP23H03043, JP21K09517, JP21K09495, JP23K08889, JP23K08824, JP23K08870, JP23K07312, JP21K09542, JP23K15838, JP21K16816）の资金提供を受けて行われました。
论文情报
- 論文名：Establishment of Noninvasive Prediction Models for the Diagnosis of Uterine Leiomyoma Subtypes
「子宫筋肿サブタイプの诊断のための非侵袭的な予测モデルの确立」 - 著 者：Tetsuro Tamehisa, Shun Sato, Takahiro Sakai, Ryo Maekawa, Masahiro Tanabe, Katsuyoshi Ito, Norihiro Sugino
爲久 哲郎、佐藤 俊、坂井 宜裕、前川 亮、田辺 昌寛、伊東 克能、杉野 法広（責任著者） - 掲載誌：Obstetrics & Gynecology
- 掲载日：2023年12月7日付（ワシントンD.C.时间午后5时）
- D O I：10.1097/AOG.0000000000005475. Epub 2023 Dec 7.