CT画像から胃がんの再発リスクを予測：個別化治療への新たな一歩

July 16, 2026 · 論文解説

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解説対象論文: CT-derived extracellular volume fraction as a predictive marker for postoperative recurrence in pStage II–III gastric cancer
European Radiology｜被引用数: 4（2026年7月16日時点）

胃がんは消化器がんの中でも特に多い悪性腫瘍であり、進行期（病理学的ステージII-III期）の胃がんでは、たとえ根治手術を行っても再発率が高いことが課題となっています。このような状況下で、術前の段階から腫瘍の特性を把握し、再発リスクを正確に予測できる新しい指標が求められています。本研究は、CT画像から算出される細胞外液量分画（CT-ECV）が、II-III期胃がんの術後再発リスクを予測する新たなバイオマーカーとして有用であることを示唆しており、個別化された治療戦略への貢献が期待されます。

研究サマリー（FINER & PICO）

Feasible実施可能性	既存の造影CT画像から算出可能であり、胃がん術後の再発予測に用いることは技術的に実現可能。
Ethical倫理面	倫理委員会の承認を得て、ヘルシンキ宣言の原則に従い実施。後方視的研究のためインフォームドコンセントは免除。
Interesting面白さ	術前CT-ECVが胃がんの術後再発リスクを独立して予測する可能性を示し、新たな画像バイオマーカーとして興味深い。
Novel新規性	胃がんにおけるCT-ECVの術後予後予測に関する研究はまだ限定的であり、その価値を示す新しい知見。
Relevant切実さ	進行期胃がんの再発率が高い現状に対し、術前リスク層別化に役立つことで、対象者の管理と治療成績改善に貢献。
Measurable測定可能性	CT画像からECV値が数値として定量的に測定され、再発予測のカットオフ値も提示されている。
Modifiable派生・改善	CT-ECVの結果に応じて、術後のモニタリング強化や個別化された治療戦略に影響を与える可能性がある。
Structured文章構造	後方視的コホート研究として設計され、統計解析もCox回帰分析やROC曲線解析を適切に用いている。
PICO / PECO対象・介入・比較・結果	P (pStage II-III胃がん対象者) I (術前CT-ECV) C (低CT-ECV群) O (術後再発リスクおよび無病生存期間)。

はじめに：なぜ胃がんの術前再発予測が重要なのか

どうも、Beyond the Pixelです。胃がんは世界的に見ても罹患率の高い悪性腫瘍の一つであり、診断技術や手術、術後管理の進歩により予後は改善しつつあります。しかし、病理学的ステージ（pStage）II-III期の胃がんの場合、たとえ根治的な切除術と術後補助化学療法を行ったとしても、再発率が高いという課題が残っています。このような対象者にとって、術前の段階で腫瘍の特性をより詳細に把握し、再発リスクを正確に予測できるような新しい指標を見つけることが、個別化された治療戦略を最適化し、より良い治療成績へと繋げるために非常に重要視されています。本記事では、CT画像から算出される細胞外液量分画（CT-ECV）が、この重要な課題に対し、どのように貢献できるかを探った最新の研究を紹介します。

CT-ECVとは何か、そしてその可能性

近年、腫瘍微小環境（腫瘍を取り巻く細胞や組織の総体）ががんの発生や進行において果たす役割に、研究者の関心が集まっています。腫瘍ストロマ（がん細胞の周りの結合組織成分）は、免疫細胞、がん関連線維芽細胞（CAFs）、毛細血管、細胞外マトリックス（ECM）などから構成され、腫瘍の増殖、転移、血管新生、免疫回避、さらには化学療法への抵抗性など、がんの様々な挙動に影響を与えることが報告されています。特に、ストロマが豊富な腫瘍は予後が悪いという初期の証拠も存在します。しかし、胃がんにおける腫瘍ストロマは、内視鏡生検検体では正確に評価することが難しく、術前の治療計画に組み込むことが困難でした。

ここで注目されるのが、細胞外液量分画（ECV）です。ECVは、血管内空間と血管外細胞外液空間を合わせたものであり、平衡相造影CT（CT）や磁気共鳴（MR）画像を用いて定量的に測定することができます。これまでの研究では、CTやMRから得られるECV値が、生検検体で観察される細胞外ストロマと対応し、心臓や肝臓組織の細胞外ストロマを定量するのに利用できることが示されています。また、CT/MR由来ECVは、様々な固形腫瘍において有用な画像マーカーとして認識され始めています。しかし、胃がん対象者におけるECVの有用性に関する研究は、これまで限定的でした。

本研究は、術前の平衡相造影CTから得られるECV（CT-ECV）が、pStage II-III期胃がん対象者の術後成績を予測できるのではないかという仮説に基づき、根治的胃切除術を受けたpStage II-III期胃がん対象者の術前CT-ECVと再発リスクとの関連性を明らかにすることを目的としています。

研究方法：どのようにCT-ECVを評価したのか

この研究は、2012年4月から2020年3月にかけて、術前三相造影CT検査と根治的胃切除術を受けた病理学的に確認されたpStage II-III期胃腺がんの対象者112名を対象とした後方視的解析です。術前補助療法を受けた対象者は除外されました。対象者の選定フローチャートを

**Figure 1.** Fig. 1 Flow chart of patient selection解説: 本研究の対象者選定フローチャートを示しています。初期の379名の病理学的確認済み胃がん対象者から、除外基準（過去の胃切除術や化学療法、緩和ケア目的の手術、pStage I期胃がん、記録不備、CT画像品質不良など）に従って267名を除外し、最終的に病理学的II-III期の胃がん対象者112名が研究に組み入れられた過程を表しています。

に示します。

胃切除術は、日本の胃がん治療ガイドラインに準拠して、系統的リンパ節郭清と共にR0切除（肉眼的に腫瘍が完全に除去された状態）として行われました。術後には、対象者の状態に応じてS-1（経口フッ化ピリミジン誘導体）またはオキサリプラチンベースの併用化学療法が処方されました。術後フォローアップ期間は4～60ヶ月（中央値50ヶ月）で、再発の早期発見のために6ヶ月ごとにCTスキャンが行われました。

CT画像は320列検出器CTスキャナー（Aquilion One）を用いて取得されました。対象者は一晩絶食し、スキャン直前に発泡剤と少量の水を摂取して胃を拡張させました。無造影CT画像取得後、造影剤（イオパミロン370）を投与し、40秒後（動脈相）、70秒後（門脈相）、240秒後（平衡相）に多相CT画像を取得しました。

画像解析では、2名の消化器放射線科専門家（経験18年と15年）が、治療詳細や腫瘍マーカー、対象者のアウトカムに関する臨床情報に盲検化された状態で、CT画像を独立してレビューしました。各CT画像において、病変の最大面積を示す軸位断層像と胃がんレベルの大動脈上に、関心領域（ROI）を手動で注意深く描出しました。その際、造影CTの動脈相と静脈相を参照し、ROI内にアーチファクトや壊死/嚢胞性変化を避けるよう配慮しました。2名の専門家による測定値は平均されました。各胃がん腫瘍のECVは、以下の式を用いて計算されました。

ECV (%) = (1 −ヘマトクリット) × (ΔHUtumour/ΔHUaorta) × 100

ここで、ΔHUtumourとΔHUaortaは、平衡相における腫瘍および大動脈のハウンズフィールド単位（HU）値から、造影剤投与前のHU値を差し引いた差を表します。

統計解析では、ROC曲線解析（

**Figure 2.** Fig. 2 ROC curve analysis. Determination of the feasible cut-off point of the CT-ECV to predict postoperative recurrence, with a ROC curve. The area under the curve was 0.71 (sensitivity 82.1%, speciﬁcity 61.9%)**解説:** 術後再発を予測するためのCT-ECVの最適なカットオフ値を決定するために行われたROC曲線分析の結果を示しています。この曲線は、感度と特異度の関係を示しており、曲線下面積（AUC）は0.71でした。最適なカットオフ値は56.9%以上で、感度82.1%、特異度61.9%を示しています。

を参照）を用いて術後再発予測の最適なCT-ECVカットオフ値を決定し、カプラン・マイヤー法とCox回帰分析を用いて無病生存期間（DFS）を評価しました。DFSは、手術から局所的または遠隔的な腫瘍再発までの期間と定義されました。

注目すべき研究結果：高CT-ECVが示す再発リスク

研究対象者112名の平均CT-ECVは56.4 ± 16.7%でした。2名の専門家間でのCT-ECV測定における観察者間一致度（ICC）は0.93（95% CI: 0.89–0.96）と非常に良好でした。解析時点で、28名（25.0%）が術後再発を経験しており、その内訳は腹膜播種17名、肝転移6名、肺転移2名、局所再発・リンパ節転移3名でした。

再発群（n=28）の対象者は、非再発群（n=84）と比較して、CT-ECV値が有意に高いことが明らかになりました（再発群 65.3 ± 14.3% vs 非再発群 53.5 ± 16.5%; p < 0.001）。再発予測のための最適なCT-ECVカットオフ値は56.9%以上と決定され、その曲線下面積（AUC）は0.71（感度82.1%、特異度61.9%）でした（（図2））。

対象者の詳細な特性は

**Table 1.** Table 1 Patient’s characteristics解説: 研究対象者のベースライン特性を示しています。再発群と非再発群の間で、pNステージとCT-ECV値が統計的に有意な差を示したことを確認できます。再発群ではpNステージがより進行しており、CT-ECV値も高かったことがわかります。

に示されており、再発群と非再発群の間でpNステージとCT-ECV値に統計的に有意な差が見られました。

単変量解析では、pN2-3（ハザード比[HR]: 10.21）、リンパ脈管・神経周囲浸潤（LVPI）（HR: 3.20）、および高CT-ECV（HR: 5.03）がより悪いDFSと関連していることが示されました。多変量解析では、pN2-3（HR: 6.83; 95% CI: 1.60–29.14; p = 0.009）と高CT-ECV（HR: 4.60; 95% CI: 1.72–12.31; p = 0.002）が、独立してDFS不良の予測因子であることが確認されました（

**Table 2.** Table 2 Univariate and multivariate analysis on progression-free survival of GC patients after curative surgery (N = 112)**解説:** 胃がん対象者の根治手術後の無病生存期間（DFS）に関する単変量および多変量解析の結果を示しています。単変量解析ではpN2-3、LVPI（リンパ脈管・神経周囲浸潤）、高CT-ECVがDFS不良と関連していました。多変量解析では、pN2-3と高CT-ECVがDFS不良の独立した予測因子であることが示されています。

）。

生存解析の結果、pN2-3群の5年DFS率は54.9%であったのに対し、pN0-1群では95.2%と有意に低いことが示されました（p < 0.001）。同様に、高CT-ECV群の5年DFS率は49.9%と、低CT-ECV群の93.7%と比較して有意に低いことが示されました（p < 0.001）（

**Figure 3.** Fig. 3 Kaplan–Meier survival curves of the DFS based on pN stage (A) and CT-ECV (B)**解説:** （A）はpNステージに基づいて層別化された無病生存期間（DFS）のカプラン・マイヤー生存曲線を示しており、pN2-3群はpN0-1群と比較して5年DFS率が有意に低いことを示しています。（B）はCT-ECV値に基づいて層別化されたDFSのカプラン・マイヤー生存曲線を示しており、高CT-ECV群（56.9%以上）は低CT-ECV群（56.9%未満）と比較して5年DFS率が有意に低いことを示しています。

）。

具体的な症例として、低CT-ECV群で再発が見られなかった対象者の内視鏡およびCT画像を

**Figure 4.** Fig. 4 The 70 F pT2N1M0 pStage IIA. Advanced GC in groups of low CT-ECV. A Optical endoscopy shows type 3 cancer in the lesser curvature of the gastric body. B The CT-ECV of the lesion was 42.5%. The patient was relapse-free at 5 years after surgery and later解説: 低CT-ECV群に属する進行性胃がんの代表的な症例画像です。（A）は内視鏡画像で胃体部小彎にタイプ3の胃がんを示しており、（B）はCT画像で病変のCT-ECVが42.5%であったことを示しています。この対象者は術後5年時点で再発が認められませんでした。

に、高CT-ECV群で術後に腹膜播種を来した対象者の内視鏡およびCT画像を

**Figure 5.** Fig. 5 Case 2 62 M pT4aN3M0 pStageIIIc. Advanced GC in groups of high CT-ECV. A Optical endoscopy shows type 3 cancer in the gastric antrum. B The CT-ECV of the lesion was 67.8%. C Peritoneal dissemination occurred 2 years after surgery解説: 高CT-ECV群に属する進行性胃がんの代表的な症例画像です。（A）は内視鏡画像で胃前庭部にタイプ3の胃がんを示しており、（B）はCT画像で病変のCT-ECVが67.8%であったことを示しています。（C）は術後2年で腹膜播種が起こったことを示すCT画像です。

に示します。

考察：なぜCT-ECVが再発を予測できるのか

本研究は、pStage II-III期胃がんの対象者において、高CT-ECV値が術後の再発リスク増加と短い無病生存期間（DFS）と相関し、術前リスク層別化のための予測的画像バイオマーカーとしてその潜在的な価値を強調しています。

腫瘍微小環境、特にストロマ成分は胃がんの進行に重要な役割を果たすことが知られています。がん関連線維芽細胞や細胞外マトリックスの再構築は、線維性ストロマ成分を増加させることで、腫瘍の増殖、浸潤、治療抵抗性に寄与します。がん細胞や間葉系細胞から分泌されるプロテアーゼは、上皮組織の破壊と細胞外マトリックスの再構築を引き起こします。このような細胞外マトリックスの変化は、血管形成不全と低酸素状態をもたらし、効果的な薬剤送達を妨げます。これらの条件は、より悪性度の高い腫瘍と予後不良に関連しており、高CT-ECVの対象者で予後が悪化する理由を説明できる可能性があります。

CT-ECVは、血管内空間と血管外細胞外液量分画の合計を表し、微小血管密度と間質線維化の両方を反映することで、腫瘍微小環境を包括的に表現します。これまでの研究でも、CT-ECVが様々な腫瘍の診断や予後予測に有用であることが示されています。例えば、胸腺上皮性腫瘍において高CT-ECVが胸腺がんを示唆することや、膵管腺がん（PDAC）では低CT-ECVが術前補助化学療法への良好な反応と相関することが報告されています。これらの知見は、一般的に高いECV値がより悪性度の高い腫瘍の可能性を示唆することと一致します。

CT-ECVは、複雑な画像処理が必要なテクスチャ解析と比較して、簡便で再現性が高く、日常的な放射線診断にスムーズに組み込むことができます。これにより、外科専門家がより広範な切除マージンを確保するなど、手術計画を最適化するのに役立つ可能性があります。さらに、CT-ECVが高い対象者には、術後のモニタリングをより厳格に行うことで、再発の早期発見と早期介入が可能になるかもしれません。

本研究は補助化学療法を受けた対象者に焦点を当てていますが、前治療のCT-ECVが腫瘍微小環境の基本的な特性を反映していることから、術前補助療法の効果予測にも価値がある可能性があります。実際に、他の研究では、CT-ECVが低い進行胃がんが術前免疫化学療法により良好な反応を示すことが報告されており、CT-ECVのような非侵襲的画像バイオマーカーが治療反応評価に有用である可能性を示唆しています。本研究ではpNステージもDFSの独立した予後因子であることが確認されており、CT-ECVとpNステージを組み合わせた診断モデルのさらなる研究が今後の目標として挙げられています。

研究の限界と今後の展望

本研究にはいくつかの限界があります。第一に、後方視的（過去のデータを遡って分析する）研究であり、対象者数が比較的小さく、観察期間にばらつきがあるため、結果の一般化には限界があります。これらの知見を確定させるためには、大規模な前向き研究（将来に向けてデータを収集する研究）での検証が必要です。

第二に、研究対象者がpStage II-III期の胃がんに限定されているため、選択バイアス（研究対象者の選び方による偏り）が生じている可能性があります。進行がんや早期がんの対象者が除外されているため、全ての胃がんステージにこの結果を直接適用することはできません。

第三に、関心領域（ROI）の描出において腫瘍の不均一性が考慮されておらず、最大の病変スライスのみを専門家が1回評価したため、サンプリングエラーや画像と病理組織の間に不一致が生じる可能性があります。また、CT-ECV算出時に無造影CTと平衡相CT画像の間で位置のずれが生じ、測定精度が低下した可能性も指摘されています。今後の研究では、体積解析や二重エネルギーCTの活用がこれらの課題を解決するかもしれません。

第四に、腫瘍内の血管新生や線維化が病理組織学的に評価されていないため、ECVと腫瘍ストロマの関連は推測の域を出ません。最後に、再発した対象者の一部が他施設へ転院したため、全生存期間（Overall Survival）の評価が困難でした。

これらの限界はあるものの、本研究は、高CT-ECV値がpStage II-III期胃がんの術後再発と短いDFSの独立した予測因子であることを強く支持しています。この知見は、術前評価プロトコルにCT-ECVを組み込むことで、個別化された治療戦略を強化し、最終的に対象者の治療成績を向上させることができるかについて、さらなる大規模研究が必要であることを示唆しています。

用語集

CT-ECV (CT-derived extracellular volume fraction): 造影CT画像から計算される、腫瘍組織における細胞外液の割合を示す指標。腫瘍微小環境、特にストロマの量や微小血管密度を反映すると考えられています。
pStage II-III 胃がん (病理学的ステージII-III期胃がん): 手術で摘出された組織の病理検査に基づいて決定される、比較的進行した胃がんのステージ分類。
無病生存期間 (Disease-Free Survival, DFS): 根治手術や治療後、がんが再発せず生存している期間。
ハザード比 (Hazard Ratio, HR): ある事象（この研究では再発または死亡）が発生する確率の比率を示す統計指標。HRが1より大きい場合、比較対象群より事象発生リスクが高いことを意味します。
ROC曲線 (Receiver Operating Characteristic curve): 診断テストの性能を評価するために用いられるグラフ。感度と特異度の関係を示し、曲線下面積（AUC）が高いほど識別性能が良いとされます。
ストロマ (Tumour stroma): がん細胞を取り囲む結合組織成分。がん関連線維芽細胞や細胞外マトリックスなどで構成され、がんの増殖や転移に影響を与える腫瘍微小環境の一部です。
根治的胃切除術 (Curative gastrectomy): がんを完全に除去することを目指して行われる胃の切除手術。
平衡相CT (Equilibrium phase CT): 造影剤を投与した後、血管内と血管外の造影剤濃度が平衡に達する時間帯（通常は造影剤投与後数分後）に撮影されるCT画像。ECV算出に用いられます。
TNM分類 (TNM Classification of Malignant Tumours): 腫瘍の大きさ（T）、リンパ節転移の有無（N）、遠隔転移の有無（M）に基づいてがんの進行度を分類する国際的なシステム。
リンパ脈管・神経周囲浸潤 (Lymph vascular perineural invasion, LVPI): がん細胞がリンパ管、血管、または神経の周囲に浸潤している状態。