前立腺がん患者の骨盤リンパ節転移を正確に予測するPSMA PET/CTベースの多モーダル深層学習モデル

PSMA PET/CT に基づく多モーダル深層学習モデルによる前立腺癌患者のリンパ節転移予測の詳細解析 背景紹介 前立腺癌(Prostate Cancer, PCA)は男性における最も一般的な悪性腫瘍の一つであり、癌関連死の主要な原因となっています。臨床的に局所的な前立腺癌患者において、拡大骨盤リンパ節郭清(Extended Pelvic Lymph Node Dissection, EPLND)はリンパ節病期分類の最も正確な方法と見なされています。しかし、この手術は広範囲にわたる操作が必要であり、術中および術後の合併症のリスクを高めるだけでなく、手術時間の延長や医療費の増加を招く可能性があります。EPLND がリンパ節転移(Lymph Node Invasion, LNI)の評価において効...

パーキンソン病における認知障害の画像バイオマーカー

パーキンソン病関連認知障害の多モダリティイメージング研究 パーキンソン病(Parkinson’s Disease, PD)は、運動機能障害を主要な症状として持つ一般的な神経変性疾患です。しかし、認知障害(Cognitive Impairment, CI)は非運動症状の一つとして、患者の生活の質に大きな影響を与えます。多くの疫学研究によると、約20%のパーキンソン病患者は病気の初期段階で軽度認知機能障害(Mild Cognitive Impairment, MCI)を示し、病気が進行するにつれて約80%の患者がパーキンソン病関連認知症(Parkinson’s Disease Dementia, PDD)に発展することが明らかになっています。これらの統計データは注目に値しますが、パーキンソン病関...

低活動LAFOV PETイメージングを使用した神経内分泌腫瘍での1日内2トレーサー試験の実際的な利点

核医学および分子イメージングの新たな進展:欧州での研究が神経内分泌腫瘍における1日での二重トレーサーPET/CT撮影の応用を明らかに 核医学の分野において、神経内分泌腫瘍(Neuroendocrine Neoplasms, NENs)はその多様性と複雑性のため、常に医学研究の重要な対象となっています。この分野で、ドイツのチュービンゲン大学病院の研究チームが《European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging》に発表した革新的な研究では、1日での二重トレーサー陽電子放出断層撮影/コンピュータ断層撮影(PET/CT)をNENs患者の臨床管理に適用する可能性が探求されました。 背景 神経内分泌腫瘍は、異なる解剖学部位に由来する多様な...

PETと表形式データを統合した解釈可能な変換モデルによる濾胞性リンパ腫の病理学的分類と予後:多機関デジタル生検研究

PET画像と臨床データを融合したTransformerモデル: 濾胞性リンパ腫の病理学的グレード予測と予後評価を目的とした多施設間デジタルバイオプシー研究 学術的背景 濾胞性リンパ腫(Follicular Lymphoma, FL)は、西洋諸国で最も一般的な惰性非ホジキンリンパ腫であり、新たに診断される非ホジキンリンパ腫全体の約30%を占めています。世界保健機関(WHO)の分類に基づき、濾胞性リンパ腫は病理学的に3つのグレード(1~3級)に分類されており、このグレードは高倍率視野(High-Power Field, HPF)ごとの中心母細胞(Centroblasts)の数に基づいています。しかし、3級はさらに3a級と3b級に細分化され、特に3b級はより侵攻的な生物学的挙動を示し、患者の予後が...

側頭葉てんかんにおけるシナプス密度ネットワーク障害に関連するGABA作動性遺伝子の転写的抑制

側頭葉てんかんにおけるシナプス密度ネットワーク機能障害の関連遺伝子発現パターンを解明 背景 側頭葉てんかん(Temporal Lobe Epilepsy, TLE)は、最も一般的な部分てんかんの一種であり、その病理的特徴と発症メカニズムは神経科学の分野で長年注目されてきました。本疾患は、単一の脳領域(例:てんかん焦点)のみに関与するのではなく、広範な脳ネットワーク機能に影響を及ぼす疾患と考えられています。TLEの核心的な病理メカニズムには主に興奮性と抑制性シナプス伝達の不均衡が含まれ、シナプスの喪失が重要な要因であるとされています。こうしたシナプスネットワークのマクロな変化が脳機能ネットワークの障害を引き起こす可能性があり、遺伝子レベルでの異常がこれらのシナプス再構築の潜在的な起因である可能...

FAPIのモル線量がマウス同系腫瘍モデルにおけるターゲットPETイメージングおよび治療に与える影響

背景紹介 近年、癌症の診断と治療の分野では顕著な進展が見られ、特に分子イメージングやターゲット型放射線治療に基づく技術が注目されています。その中で、間葉性細胞活性化タンパク質(Fibroblast Activation Protein, FAP)は、腫瘍微小環境で高度に発現するバイオマーカーとして広く注目されています。FAPは主に腫瘍随伴線維芽細胞(Cancer-Associated Fibroblasts, CAFs)で発現しており、CAFsは腫瘍の増殖、浸潤、および転移において重要な役割を果たしています。したがって、FAPは腫瘍診断および治療の重要なターゲットとなっています。 しかしながら、FAPを標的とした放射性リガンド(FAP Inhibitors, FAPIs)は前臨床および臨床研...

アミノ酸PETイメージングを用いた説明可能なラジオミクスモデルの臨床的影響:浸潤性グリオーマの診断への応用

解釈可能な機械学習によるアミノ酸PET画像を用いた膠芽腫診断への応用研究 学術的背景 膠芽腫(glioma)は、中枢神経系で最も一般的な悪性腫瘍の1つであり、その診断と治療戦略は通常、組織病理学的分析に依存しています。しかし、組織病理学的分析には侵襲性が高い、時間がかかるといった限界があります。近年、医学画像に基づくラジオミクス(radiomics)技術が注目されており、大量の定量的特徴を医学画像から抽出し、機械学習(machine learning, ML)アルゴリズムと組み合わせることで、複雑な画像特徴の関係を効果的に捉えることが可能になり、膠芽腫の診断や予後評価に新たな可能性を提供しています。しかし、機械学習モデルは膠芽腫の予測タスクで高い有効性を示すものの、決定プロセスの透明性に欠け...

人工知能による超高速PSMA-PETを用いた前立腺癌の分期評価

前立腺がんのステージングにおけるAI強化型超高速PSMA-PETの応用 学術背景 前立腺がんは、世界中の男性で最も一般的ながんの1つであり、正確な診断とステージングは治療方針の決定において非常に重要です。前立腺特異的膜抗原(PSMA)をターゲットとした陽電子放射断層撮影(PET)は、前立腺がん患者の標準的な検査法として確立されています。しかし、従来のPSMA-PETスキャンには長いスキャン時間が必要で、通常は20分ほど要しました。このため、スキャンへのアクセスが制限され、特に需要が増加している状況では問題となります。スキャン時間を短縮するため、超高速PSMA-PETスキャン技術が提案されましたが、この方法では画像品質の低下が課題となっていました。この課題に対処するため、研究者たちはAI技術を...

アルツハイマー病の脳代謝における早期フェーズTau-PETの代理としての役割:18F-FDG-PETおよび早期フェーズアミロイドPETとの比較

初期18F-Flortaucipir Tau-PETがアルツハイマー型認知症における脳代謝の代替バイオマーカーに 背景紹介 アルツハイマー型認知症(Alzheimer’s Disease, AD)は、一般的な神経変性疾患であり、その主な病理学的特徴は、β-アミロイドタンパク(Aβ)の細胞外蓄積、異常タウタンパクの細胞内蓄積、および神経変性です。これらの病理的変化は、臨床症状が現れる10~20年前から脳内に進行的に蓄積するとされています。ポジトロン断層法(PET)イメージング技術は、これらのタンパク質蓄積および神経細胞損傷を生体内で評価することができ、ADの早期診断において重要な役割を果たしています。18F-フルオロデオキシグルコース(18F-FDG)PETは神経変性を研究するための確立された...

新生血管性眼疾患におけるREF-1の過剰発現と新規化合物によるその抑制

新生血管性眼疾におけるREF-1の過剰発現と新規阻害剤による標的治療 学術的背景 新生血管性加齢黄斑変性(neovascular age-related macular degeneration, nAMD)は、60歳以上の高齢者に多く見られる失明の主な原因の一つであり、網膜下新生血管の形成が特徴です。これにより、網膜の出血、滲出、視力低下が引き起こされます。現在、抗血管内皮増殖因子(VEGF)薬はnAMDの主要な治療法として使用されていますが、一部の患者では治療効果が限定的であり、長期使用による耐性や副作用の問題が課題となっています。このため、新しい治療標的と薬剤の探索が重要な研究課題となっています。 還元-酸化因子1(reduction-oxidation factor-1, REF-1...