研究

MRI画像から神経膠腫のIDH遺伝子変異を予測するAI、海外と日本で性能差

海外・日本の患者画像でAIと医師の予測性能を比較

MRI装置の前に置かれたノートパソコンに、撮影画像や解析画面が表示されている。
MRI画像から脳腫瘍の遺伝子変異を予測できれば、手術や生検前に治療方針を検討する材料になる可能性がある。画像はイメージ。(出典:Adobe Stock)

 脳腫瘍の遺伝子変異を、手術や生検を行う前にMRI画像から予測できる可能性が見えてきた。

 国立がん研究センター、理化学研究所、東海大学、旭川医科大学などの研究グループが、神経膠腫で重要な「IDH遺伝子変異」の有無を予測するAIを開発し、2026年7月に研究成果を発表した。

MRIから遺伝子変異を予測

医師がモニターに表示された複数の脳MRI画像を確認し、病変の位置を指し示している。
神経膠腫では、IDH遺伝子変異の有無が腫瘍の分類や治療方針を考えるうえで重要になる。画像はイメージ。(出典:Adobe Stock)
  • 神経膠腫で重要なIDH遺伝子変異の有無を、MRI画像から予測する2種類のAIを開発した。
  • 海外患者の画像では最新型AIのAUCが0.97となり、神経放射線科医や脳神経外科医などの医師グループを上回った。
  • MRIだけで変異を予測できれば、手術や生検の前に治療方針や手術計画を考えるための情報になる可能性がある。

 神経膠腫は代表的な脳腫瘍の一つで、どのような遺伝子変異を持つかによって、腫瘍の分類や治療方針、今後の見通しが変わる。

 その中でも重要なのが「IDH遺伝子」の変異だ。現在は、手術や生検で採取した腫瘍組織を調べて確認するのが基本となっている。

 もしMRI画像だけからIDH変異の有無を予測できれば、患者への負担を抑えながら、手術前の治療方針や手術計画を考えるための情報を得られる可能性がある。

 研究グループは、MRI画像からIDH変異を予測する2種類のAIを開発した。さらに、神経放射線科医8人、脳神経外科医5人、研修中の脳神経外科医5人の計18人にも同じ画像を評価してもらい、AIと医師の予測結果を比べた。

 海外患者の画像データを使った検証では、最新型のAIはAUCが0.97を記録した。AUCは、変異がある人とない人をどの程度正しく見分けられるかを示す指標で、1に近いほど性能が高い。

 医師グループのAUCは、神経放射線科医が0.65、脳神経外科医が0.59、研修中の医師が0.54で、海外患者の画像ではAIが高い予測性能を示した。

日本人データでは精度低下、熟練医がAIを上回る例も

医療従事者が脳MRI画像のフィルムを手に持ち、画像の一部を指し示している。
日本人患者のMRI画像ではAIの性能が低下し、一部の経験豊富な医師がAIを上回る結果も示された。画像はイメージ。(出典:Adobe Stock)
  • 海外データでAUC0.97だったAIは、日本人データでは0.82に低下し、もう一つのAIも0.85から0.75に下がった。
  • 日本人患者の画像では、経験豊富な神経放射線科医2人と脳神経外科医1人がAUC0.88を示し、AIを上回った。
  • AIを医療現場で使うには、撮影環境や患者背景が異なると性能が変わる可能性を踏まえ、実際の施設に近い条件で検証する必要がある。

 一方、日本人患者のMRI画像で検証すると、AIの成績は低下した。

 海外データでAUCが0.97だった最新型AIは、日本人データでは0.82に低下した。もう一つのAIも、0.85から0.75に下がった。

 研究グループは、MRIを撮影した装置や条件、腫瘍の大きさ、患者の年齢や腫瘍の種類などが海外と日本で異なっていたことが影響した可能性を指摘している。

 さらに、日本人患者の画像では、経験豊富な神経放射線科医2人と脳神経外科医1人で、AUCが0.88を示し、2種類のAIを上回った。

 AIは、学習した画像と似たデータでは高い性能を発揮しても、撮影環境や患者の特徴が変わると性能が低下することがある。今回の研究は、AIを医療現場に導入する際には、実際に使う施設の環境や患者背景に近いデータで、性能を確かめる必要があることを示した。

 また、今回の評価では、海外患者と日本人患者それぞれ10例のテスト画像を用いてAIと医師を比較しており、さらに多くの症例での検証も必要となる。

 現時点では、MRIだけでIDH変異を確定できるわけではない。ただ、AIが予測結果だけでなく、その予測がどの程度確かなのかを示す「不確実性」も提示できるようになれば、医師の判断を補う情報として活用できる可能性がある。

 今後、画像から遺伝子の特徴を予測する技術の精度や信頼性がさらに高まれば、患者への負担を抑えながら、治療方針を検討する際の新たな判断材料になる可能性がある。

参考文献

脳腫瘍の遺伝子変異を画像データからAIで予測 ―専門医等との比較により、AIによるIDH変異予測精度を検証―(国立がん研究センター)
https://www.ncc.go.jp/jp/information/pr_release/2026/0715/index.html

星良孝

この記事の執筆者

星良孝

PRENOVO編集長。東京大学農学部獣医学課程卒。日経BPにて「日経メディカル」「日経バイオテク」「日経ビジネス」の編集・記者を担当後、エムスリーなどを経て2017年にステラ・メディックスを設立。ヘルスケア分野を中心に取材・発信を続ける。獣医師。

ARCHIVE

新着記事

胸部X線画像を表示したモニターを前に、医師が診断AIの解析画面を確認している様子。
画像診断AIは、胸部X線やCT、MRIなどの検査画像から異常が疑われる症例を拾い上げ、医師の読影を支援する。画像はイメージ。

診断AIは「導入して終わり」ではない、マウントサイナイなど米12医療グループが検証へ

画像検査が増える一方で、診断する医師の負担も重くなる。こうした課題に対し、AIを各医療機関が個別に導入するだけでなく、複数の大規模医療グループが共同で効果や…

医師らが、人体の血管や骨格を映したデジタル画像を見ながら解析している。
AIと血液中の多様な生体情報を組み合わせることで、循環器病のリスクをより詳しく評価できる可能性がある。画像はイメージ。(出典:Adobe Stock)

心臓や血管の病気6種類、血液中のタンパク質などをAI解析しリスク予測を改善

- 従来の循環器病のリスク予測は、年齢や血圧などが中心で、一人ひとりの変化を十分に捉えにくい課題。 - AIで血液中の2920種類のタンパク質と168種類の…

農地と集落が広がる田園地帯の風景。
農薬への曝露は、農地周辺の地域環境や住民の健康リスクを考える上でも重要になる。画像はイメージ。(出典:Adobe Stock)

住む地域の環境とがんリスクに関連、複数の農薬の影響を受けやすい地域で平均150%高く

農業で使われる複数の農薬への環境曝露が多い地域では、がんの発症リスクも高い可能性があることが、ペルー全国を対象とした研究で示された。フランスのパスツール研究…

室内で電子たばこを手に持ち、口元に近づけている人。
電子たばこ使用では、DNA損傷や酸化ストレス、口や呼吸器の炎症など、がんにつながり得る変化が報告されている。画像はイメージ。(出典:Adobe Stock)

電子たばこ、肺がんや口腔がんを引き起こす可能性

電子たばこは、肺がんや口腔がんを引き起こす可能性が高い――。世界各地で行われた研究を幅広く検討した結果から、こうした結論が示された。オーストラリアのニューサ…

関連する病気から探す

カテゴリーから探す

あなたの立場から探す

あなたの関心から探す