神経芽腫を検出するための新しいイメージング技術
神経芽腫は、未熟な神経細胞である神経芽細胞から発生する稀な小児癌です。これらの細胞は胎児の発育の名残であり、通常は出生後に成熟または消失するため、この癌はほぼ専ら乳児や幼児に影響を及ぼします。腫瘍は主に腎臓の上にある副腎に形成されますが、腹部、胸部、または首の交感神経系のどこにでも現れることがあります。神経芽腫は独特に予測不可能であり、乳児の中には腫瘍が自然に消失するものもあれば、他のものは非常に攻撃的で急速に広がるものもあります。この変動性は、正確な診断とステージングを重要なものとし、医療イメージングにより適切な治療方針を決定するために必要です。
新しい技術を探求する前に、神経芽腫の診断とステージングに使用される標準的なイメージングツールを理解することが重要です。これらの従来の方法は、腫瘍の基礎的な解剖学的画像を提供します。最初のステップとして、 超音波検査（US） がよく使用され、音波を用いて腫瘤が固体かどうかを確認します。次に、 コンピュータ断層撮影（CT）検査 が、腫瘍のサイズや近くの臓器や血管との関係を定義する詳細な断面画像を提供します。最後に、 磁気共鳴画像法（MRI） は、放射線を使わずに軟部組織を可視化することに優れており、繊細な脊髄の近くの腫瘍を評価するのに理想的です。これらのスキャンは重要ですが、主に構造を表示するものであるため、新しい機能的および分子的イメージング技術が革命的である理由です。
分子イメージングの進展：MIBGを超えて
従来のスキャンが解剖学を示す一方で、分子イメージングは腫瘍の生物学的活動を明らかにします。これにはポジトロン断層法（PET）を使用して体内の特別なトレーサーを追跡することが一般的です。数年間、MIBG検査は神経芽腫の標準でしたが、より新しく敏感なツールが病気の明確な窓を提供しています。
FDG-PETスキャン
このスキャンはFDGと呼ばれる放射性の糖の形態を使用します。攻撃的な癌細胞は健康な細胞よりも多くのエネルギーを消費するため、より多くのこのトレーサーを吸収し、スキャン上で「光り輝く」ことになります。この技術は、従来のMIBGトレーサーを吸収しないMIBG陰性腫瘍を特定するために特に有用であり、疾患の全体的な範囲を評価するのにも役立ちます。FDG-PETは癌の代謝プロファイルを提供することで、医師が腫瘍のエネルギー供給を抑える治療がどれだけうまくいっているかを監視するのに役立ちます。
ソマトスタチン受容体イメージング
大きなブレークスルーは、神経芽腫細胞の表面に見られるタンパク質であるソマトスタチン受容体をターゲットにすることを含みます。PETスキャンで使用されるトレーサーであるDOTATATEは、これらの受容体に非常に高い精度で結合します。これらのDOTATATE PETスキャンは、MIBGによって見逃された病変を特定し、驚くほど明瞭に神経芽腫病変を検出することができます。この進展はまた、診断と癌細胞への放射線療法のターゲティングに同じ分子を使用する「セラノスティクス」という戦略への扉を開きます。
F-DOPA PETスキャン
この技術は、ドーパミンのようなホルモンを生成する役割を果たす神経芽腫細胞の独特の生物学を利用しています。F-DOPAは、このプロセスに使用される自然の構成要素の放射性バージョンです。F-DOPAが蓄積する場所を追跡することで、医師は神経芽腫腫瘍の非常に特定の地図を得ることができます。この方法は、バックグラウンドの干渉が少ない高品質の画像を生成することが多く、病気の小さな部分を見つけやすく、MIBGよりも一部の子供に対してより感度が高いことが証明されています。
機能的MRI技術の役割が拡大
従来のMRIが腫瘍の構造を示す一方で、機能的MRI技術はその生物学に関する情報の別の層を追加します。これらの高度な方法は、子供を放射線にさらさずに水の移動や血流などの細胞の構成や活動に関する詳細を明らかにします。
拡散強調イメージング（DWI）
この強力な技術は、組織内の水分子がどれだけ簡単に移動するかを測定します。密集した腫瘍内では水の移動が制限され、これらの領域が目立つようになります。したがってDWIは腫瘍の攻撃性を示すことができ、治療が効果を上げていることを示す早期の兆候を提供します。化学療法が癌細胞を殺すと、それらは壊れ、水がより自由に移動できるようになります。この変化は腫瘍が目に見えて縮小する前にDWIで検出されることができます。
動的コントラスト強調（DCE）MRI
DCE-MRIは腫瘍の血液供給を詳細に観察します。コントラスト剤が注射された後、スキャナーは腫瘍の血管を通ってどのように流れるかを追跡します。これにより、血管がどれだけ漏れやすく、整理されていないかが明らかになり、腫瘍の攻撃性の重要な指標となります。この情報は、腫瘍の血液供給を切断することを目的とした抗血管新生療法の効果を監視するためにも貴重です。
血中酸素レベル依存型（BOLD）MRI
この技術は、単純な事実を利用して腫瘍内の酸素レベルを地図化します：酸素が豊富な血液と酸素が乏しい血液は異なる磁気特性を持っています。スキャナーはこれらの違いを検出して、腫瘍のどの部分が酸素不足、すなわち低酸素であるかを示す地図を作成します。低酸素領域は放射線や化学療法に対してしばしば抵抗性があるため、BOLD MRIは医師がこれらの頑固なポケットを特定できるようにし、より効果的な戦略のために治療を調整する可能性があります。
新たなる地平：ラジオミクスと人工知能
高度なイメージングは驚くべき画像を提供しますが、膨大なデータは人間の目には隠れています。次のフロンティアは、強力な計算ツールを使用してこのデータを解放し、標準的な医療スキャンを予測情報の豊かな源に変えることです。
ラジオミクスとは何か？
ラジオミクスは、医療画像を視覚的に明らかにされている以上に分析する「デジタル生検」です。特別なソフトウェアがスキャンから数千の定量的特徴を抽出し、テクスチャ、形状、強度の微妙な変化を測定します。このプロセスによって、腫瘍のユニークなデータプロファイル、または「ラジオミクス署名」が作成されます。この署名は、侵襲的な手順なしに癌の攻撃性や遺伝子構成を明らかにする可能性のある根底にある生物学的特性を反映することがあります。
人工知能の役割
ラジオミクスによって生成される大量のデータセットは、人間の解釈だけでは複雑すぎるため、人工知能（AI）や機械学習が登場します。アルゴリズムは、臨床結果に関連する何千もの患者画像で訓練されます。これらの例を分析することで、AIは腫瘍の行動を予測するラジオミクス署名の微妙なパターンを特定することを学びます。
神経芽腫における潜在的な臨床応用
ラジオミクスとAIの組み合わせは、神経芽腫のケアを個別化するために大きな期待を寄せています。たとえば、AIツールが子供の初回スキャンを分析し、腫瘍が高リスクか低リスクかを予測し、初日から治療の強度を導くのを支援できます。また、腫瘍のテクスチャの微細な変化を検出することで治療をより効果的に監視し、子供の治療計画の迅速な調整を可能にすることができます。
