KH
Kanako Hatanaka
Author with expertise in Deep Learning in Medical Image Analysis
Achievements
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
8
(38% Open Access)
Cited by:
365
h-index:
29
/
i10-index:
74
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

A pilot study of operational tolerance with a regulatory T‐cell‐based cell therapy in living donor liver transplantation

Satoru Todo et al.Jan 16, 2016
Potent immunosuppressive drugs have significantly improved early patient survival after liver transplantation (LT). However, long‐term results remain unsatisfactory because of adverse events that are largely associated with lifelong immunosuppression. To solve this problem, different strategies have been undertaken to induce operational tolerance, for example, maintenance of normal graft function and histology without immunosuppressive therapy, but have achieved limited success. In this pilot study, we aimed to induce tolerance using a novel regulatory T‐cell‐based cell therapy in living donor LT. Adoptive transfer of an ex vivo ‐generated regulatory T‐cell‐enriched cell product was conducted in 10 consecutive adult patients early post‐LT. Cells were generated using a 2‐week coculture of recipient lymphocytes with irradiated donor cells in the presence of anti‐CD80/86 monoclonal antibodies. Immunosuppressive agents were tapered from 6 months, reduced every 3 months, and completely discontinued by 18 months. After the culture, the generated cells displayed cell‐number‐dependent donor‐specific inhibition in the mixed lymphocyte reaction. Infusion of these cells caused no significant adverse events. Currently, all patients are well with normal graft function and histology. Seven patients have completed successful weaning and cessation of immunosuppressive agents. At present, they have been drug free for 16‐33 months; 4 patients have been drug free for more than 24 months. The other 3 recipients with autoimmune liver diseases developed mild rejection during weaning and then resumed conventional low‐dose immunotherapy. Conclusions: A cell therapy using an ex vivo ‐generated regulatory T‐cell‐enriched cell product is safe and effective for drug minimization and operational tolerance induction in living donor liver recipients with nonimmunological liver diseases. (H epatology 2016;64:632‐643)
0
Citation365
0
Save
0

Preclinical analysis of the efficacy of near-infrared photoimmunotherapy and anti-PD-1 antibody combination therapy for treating CD73-positive lung cancer.

Ryohei Chiba et al.Jun 1, 2024
e14521 Background: The CD73/adenosine pathway, which converts extracellular ATP to adenosine, is emerging as a promising target for immunotherapy in various cancers. In the tumor microenvironment, hypoxia triggers upregulation of adenosine-activating molecules, including CD73, a membrane-anchored enzyme expressed on cancer cells. CD73 induces the expression of PD-1 and CTLA4, and all of this leads to immunosuppression. Therefore, we focused utilizing near-infrared photoimmunotherapy (NIR-PIT) to kill CD73-expressing cells and alleviate immunosuppression. NIR-PIT is an innovative cancer treatment approach which involves irradiating NIR light after the administrated antibody-photosensitizer conjugate binds to the target cells. Methods: In vitro, anti-CD73 antibody-IR700 conjugate was prepared and added to the CMT167 and LLC cell lines, which were irradiated with NIR light under a microscope. In vivo, a mouse model was established using the CMT167 cell line. The mice were divided into 6 groups: 1) NIR-PIT group against CD73; 2) anti-PD-1 antibody group; 3) combined treatment group of 1) and 2); 4) control group; 5) anti-CD73 antibody-IR700 conjugate group; and 6) near-infrared light irradiation group. Tumor volume and survival rate were compared among these groups. Additionally, after 2 weeks of treatment, tumors in the four groups 1) to 4) above were pathologically evaluated using two different AI-equipped software programs. Results: Microscope observation revealed that NIR-PIT induced immunogenic cell death of CD73-positive mouse lung cancer cell lines in vitro. In vivo, the effect of NIR-PIT on this mouse model was also demonstrated. Although previous studies have shown the efficacy of treatment with anti-CD73 antibodies, the present study compared the CD73-IR700 conjugate group to the NIR-PIT to CD73 group, and the latter group showed better therapeutic outcomes. Additionally, the combined treatment group displayed the highest anti-tumor efficacy in terms of survival and tumor volume. Pathological evaluation of the tumor interior showed a significant increase in tumor-infiltrating lymphocytes compared to the other groups. Additionally, the percentage of tumor cells was significantly reduced, while the percentage of stroma, including fibrous tissue, was significantly increased. In line with other studies that have already reported the additive effect of combination therapy with anti-CD73 antibodies and immune checkpoint inhibitors, the present study showed that the combination therapy resulted in further activation of immune cells and enhanced the therapeutic effect. Conclusions: CD73 represents a promising target for NIR-PIT, with potential for enhanced effectiveness when used in combination with immune checkpoint inhibitors.
0

Evaluating Cellularity Estimation Methods: Comparing AI Counting with Pathologists’ Visual Estimates

Tomoharu Kiyuna et al.May 28, 2024
The development of next-generation sequencing (NGS) has enabled the discovery of cancer-specific driver gene alternations, making precision medicine possible. However, accurate genetic testing requires a sufficient amount of tumor cells in the specimen. The evaluation of tumor content ratio (TCR) from hematoxylin and eosin (H&E)-stained images has been found to vary between pathologists, making it an important challenge to obtain an accurate TCR. In this study, three pathologists exhaustively labeled all cells in 41 regions from 41 lung cancer cases as either tumor, non-tumor or indistinguishable, thus establishing a “gold standard” TCR. We then compared the accuracy of the TCR estimated by 13 pathologists based on visual assessment and the TCR calculated by an AI model that we have developed. It is a compact and fast model that follows a fully convolutional neural network architecture and produces cell detection maps which can be efficiently post-processed to obtain tumor and non-tumor cell counts from which TCR is calculated. Its raw cell detection accuracy is 92% while its classification accuracy is 84%. The results show that the error between the gold standard TCR and the AI calculation was significantly smaller than that between the gold standard TCR and the pathologist’s visual assessment (p<0.05). Additionally, the robustness of AI models across institutions is a key issue and we demonstrate that the variation in AI was smaller than that in the average of pathologists when evaluated by institution. These findings suggest that the accuracy of tumor cellularity assessments in clinical workflows is significantly improved by the introduction of robust AI models, leading to more efficient genetic testing and ultimately to better patient outcomes.
0

AI-based quantification of TILs using hematoxylin and eosin and immunohistochemistry-stained slides in triple-negative breast cancer.

Takuma Kobayashi et al.May 29, 2024
e13608 Background: The importance of accurately understanding the status of tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) in the preoperative chemotherapy context, for triple-negative breast cancer is underscored, highlighting the dual role of TILs in gauging treatment efficacy and prognostication. However, the difficulty in quantitatively and objectively assessing TILs in clinical practice is acknowledged, noting the barrier to its adoption as a standard diagnostic end-point. This study proposes a novel AI-based method to overcome these challenges, by quantitatively assessing TILs using hematoxylin and eosin (H&E) and immunohistochemistry (IHC) staining, and exploring their prognostic relationship. Methods: In this study, 68 cases of breast cancer with axillary lymph node metastasis at the time of resection, were selected from a total of 3,902 resections conducted between 2002 and 2016. To quantitatively assess TILs, we developed a quantitative assessment method, integrating an AI-based epithelial detection model and non-rigid image registration techniques to align H&E and IHC-stained images for precise measurement of immune markers (CD3, CD8, FOXP3, PD-L1) within the tumor stroma. Using an AI-based model trained on 12,273 annotated epithelial images, the stroma, excluding the epithelium, was identified. The tumor bed was also defined by a pathologist. Finally, we assessed the prognostic significance of the TILs for disease-free survival (DFS) through ROC analysis and log-rank tests. Results: Optimal thresholds for CD3 (0.152 mm²), CD8 (4.8 mm²), FOXP3 (0.25 mm²), and PD-L1 (0.115 mm²) were identified, with corresponding AUCs of 0.678, 0.625, 0.746, and 0.659. Patients with cell counts or areas above these thresholds demonstrated improved DFS (P<0.05 for all markers). Conclusions: These findings suggest that the quantification of immune cells within the tumor bed provides reliable prognostic indicators for recurrence. The AI-based TILs quantification offers a significant advancement in the prognostic assessment of triple-negative breast cancer. In addition, it improves the objectivity and clinical utility of pathological evaluations. This precise measurement of TILs could be transformative in patient prognostication and the formulation of treatment plans.
0

Deep learning-based quantitative assessment of tumor-infiltrating lymphocytes from hematoxylin and eosin-stained slides in triple-negative breast cancer: A prognostic study.

Takuma Kobayashi et al.May 29, 2024
553 Background: Tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) are pivotal in predicting responses to preoperative chemotherapy in triple-negative breast cancer. Yet, their clinical adoption as a diagnostic marker is limited by the challenge of achieving high accuracy with objective measures. This study introduces a novel AI-based method to quantitatively assess stromal TILs within the tumor bed using hematoxylin and eosin (H&E)-stained slides, examining their correlation with disease-free survival (DFS) and overall survival (OS). Methods: In this study, 68 cases of breast cancer with axillary lymph node metastasis at the time of resection were selected from a total of 3,902 resections conducted between 2002 and 2016. We then developed an AI-based model to detect the epithelium and lymphocytes (CD3/CD20) from H&E-stained slides. This model was trained using annotated datasets, which included 26,509 images of the epithelium and 12,273 images of lymphocytes. The tumor bed areas were precisely defined by pathologists. Subsequently, the AI model identified epithelial and lymphocyte regions within these predefined areas. The TILs score was then calculated as the ratio of the lymphocyte area to the total stromal area within the tumor bed, excluding the epithelial areas identified by the AI model. Finally, we assessed the prognostic significance of the TILs score for DFS and OS through ROC analysis and log-rank tests. Results: ROC analysis identified an optimal TILs score threshold of 0.0042 for both DFS and OS, with an AUC of 0.743 (95% CI, 0.622-0.864) for DFS and 0.686 (95% CI, 0.559-0.812) for OS. This threshold significantly stratified patients into groups with distinct DFS and OS outcomes (P=0.003 and P=0.008, respectively). Conclusions: AI quantification of TILs offers a promising prognostic tool in triple-negative breast cancer, enhancing the objectivity and clinical utility of pathological analyses. Accurate TILs measurement could revolutionize prognostication and treatment planning.
0

Actionable Gene Alterations Identified in Patients With Malignant Melanoma by Targeted Sequencing in Japan

Takuro Noguchi et al.Jan 1, 2025
PURPOSE Precision medicine plays an important role in the treatment of patients with advanced melanoma. Despite its high incidence in White patients, advanced melanoma is rare in Asian countries, hampering prospective clinical trials targeting the Asian population. This retrospective study aimed to elucidate the real-world molecular diagnoses and outcomes of Japanese patients with melanoma using comprehensive genome profiling (CGP). MATERIALS AND METHODS Patients with melanoma who completed standard anticancer medical treatments (including those expected to complete the treatments) underwent CGP, which is covered by the National Health Insurance. We analyzed the results and clinical annotations of 569 patients registered before August 2023 in a national database. RESULTS Skin, mucosal, and uveal melanomas accounted for 64%, 28%, and 7% of cases, respectively. Patients with BRAF , NRAS , NF1 , and KIT variants represented 25%, 20%, 17%, and 17%, respectively. Eighty-two percent of BRAF , 97% of NRAS , 69% of NF1 , and 54% of KIT were actionable alterations (ie, BRAF classes I, II, and III, NRAS Q61, G12, G13, NF1 loss-of-function, KIT gain-of-function variants). BRAF V600E/K variants occurred in 22% of skin and 2% of mucosal melanomas, but not in uveal melanomas. The mean tumor mutation burden in cutaneous melanomas was 4.2 variants/Mb. Patients previously treated with BRAF-targeted therapy harbored amplifications of BRAF and cell cycle genes more frequently than therapy-naive patients. Thirty-six patients (6.3%) were treated following the molecular tumor board (MTB) recommendations. CONCLUSION Actionable gene alterations in BRAF , NRAS , NF1 , and KIT are common in Japanese patients with melanoma. However, few patients were treated according to the MTB recommendations, suggesting that there is an unmet need to increase accessibility to gene-matched clinical trials in Japan.
0

Epithelioid pleural mesothelioma successfully treated with perioperative immunotherapy: a case report

Gaku Yamazaki et al.Jun 11, 2024
Abstract Background Pleural mesothelioma, characterized by a dismal prognosis even with multimodal therapy, has seen emerging interest in immune checkpoint inhibitors (ICIs) due to their demonstrated efficacy. Here, we present a case of epithelioid-type pleural mesothelioma with chest wall invasion treated with definitive ICI therapy, resulting in a remarkable pretreatment effect. Case presentation A 46-year-old man was diagnosed with an abnormal chest shadow on a medical check, and a computed tomography scan showed pleural thickening at the dorsal right upper chest wall. One of the nodules was suspected to have invaded the chest wall. A needle biopsy revealed epithelioid-type pleural mesothelioma. After five cycles of nivolumab plus ipilimumab, he underwent right pleurectomy/decortication (P/D). Pathological examination revealed a significant treatment effect, showing numerous lymphocytes infiltrating the tumor nodule and viable tumor cells localized at approximately 6 mm. Conclusion Although further accumulation of cases is required to evaluate the effectiveness and case selection, P/D after immunotherapy is a useful curative treatment option for advanced pleural mesothelioma.
0

Survivin as a therapeutic target for neuroendocrine neoplasms

Yuma Hane et al.Jan 2, 2025
Introduction: Although neuroendocrine neoplasms (NENs) have a good prognosis, distant metastasis remains a crucial prognostic factor. Survivin, a tumor-associated antigen, is overexpressed in several solid tumors, indicating poor prognosis. We aimed to evaluate the clinical significance and role of survivin as a therapeutic target for NEN. Methods: We assessed the cytotoxicity of Survivin-2B (a splicing variant of Survivin) 80-88 specific CTL clone with HLA-A24 restriction against NEN cell lines using intracellular staining for interferon γ and assessed the frequency of Survivin-2B 80-88 CTL precursors in nine HLA-A24 positive patients with NEN using tetramer staining and compared it before and after resection. Finally, we evaluated the association between survivin expression and prognosis in 74 patients with pancreatic NEN using immunohistochemistry. Results: Survivin-2B 80-88 CTL clone showed high cytotoxicity against QGP-1 (HLA-A24 positive) cocultured with the Survivin-2B 80-88 peptide. Only three patients were positive for tetramer staining; two showed decreased Survivin-2B 80-88 CTL precursor following resection. The nuclear survivin-low group had a significantly better prognosis than the nuclear survivin-high group. Conclusion: Survivin in NEN is antigenic and may induce cellular immunity via the Survivin-2B CTL precursor. Survivin-targeting immunotherapy can be used to treat NEN with highly expressed Survivin-2B.