ラマン分光法によるＡｌｚｈｅｉｍｅｒ病凝集タンパク質の定量的測定技術の開発

• Project/Area Number: 13J06016
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: 神経内科学
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 長島 優 東京大学, 医学部附属病院, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2013-04-26 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥4,320,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: アルツハイマー病 / ラマン分光法 / アミロイドβ / ラマン分光

Outline of Annual Research Achievements

１．ラマン分光法を用いた振動スペクトル測定装置の構築
(i). レーザー光源安定性の向上：本研究では、レーザーラマン分光顕微鏡の光源として、ECDL(external cavity diode laser)モジュールを自作し、レーザー発振を安定化させるために必要な定電流ドライバおよびレーザーダイオード温度コントローラを自作した。レーザーダイオード(LD)の温度を一定に保つことで、ラマンスペクトル測定の際の測定基準となる光源波長を固定することが可能である。今年度は温度安定化のためのPID制御機構を達成するマイコンプログラムの改良を進めており、±0.3℃であったLDの温度変動を±0.12℃程度まで安定化できるようになった。
(ii). レーザーラマン分光顕微鏡の製作：可視光用の冷却CMOSを用いた昨年度までの検出系では、微量な生体サンプル・薄い病理切片の観測には測定感度が十分でないことが判明し、近赤外用の冷却CCDを新たに導入し、市販のレーザーラマン分光顕微鏡とほぼ同等のS/N比での測定が可能となりつつある。
2. 組織中での振動スペクトル測定技術の開発：ヒト剖検脳中での老人斑の振動スペクトル取得のためには、非染色試料で振動スペクトル画像取得後、免疫染色を行い老人斑を同定し、老人斑のある画素での振動スペクトルを同定する。振動スペクトル測定と免疫染色画像の撮影の間に、免疫染色操作が入るため、二つの測定を同じタイミングで連続して行うことはできない。この解決のためには、先に振動スペクトル測定した部位と同じ標本上の場所を、免疫染色後に定位するための位置あわせ技術が必要になる。本研究では、明視野画像から自動で検出した細胞の輪郭を免疫染色前後で比較し、互いにsuperimposeすることで、免疫染色後にはじめて確認できる老人斑の位置を、振動スペクトル画像上で特定する画像処理プログラムを製作した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Atypical parkinsonism caused by Pro105Leu mutation of prion protein: A broad clinical spectrum. (2016)
  • Author(s): Mano KK, Matsukawa T, Mitsui J, Ishiura H, Tokushige S, Takahashi Y, Sato NS, Nakamoto FK, Ichikawa Y, Nagashima Y, Terao Y, Shimizu J, Hamada M, Uesaka Y, Oyama G, Ogawa G, Yoshimura J, Doi K, Morishita S, Tsuji S, Goto J.
  • Journal Title: Neurol Genet. Volume: 2 Issue: 1 Pages: 1-9
  • DOI: 10.1212/nxg.0000000000000048
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Rituximabが有効であった進行性の四肢筋力低下を呈したmonoclonal gammopathyを背景とする抗sulfated glucuronyl paragloboside/myelin-associated glycoprotein抗体陽性ニューロパチーの2例 (2013)
  • Author(s): 濱田 健介, 長島 優, 清水 潤, 後藤 順, 辻 省次
  • Journal Title: 神経治療学 Volume: 30(2) Pages: 185-189
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] インフルエンザワクチン接種後に増悪した慢性炎症性脱髄性多発神経炎の1例 (2013)
  • Author(s): 諸岡 真理, 前川 理沙, 肥田 あゆみ, 清水 潤, 海田 賢一, 成瀬 紘也, 長島 優, 椎尾 康
  • Journal Title: 日本内科学会雑誌 Volume: 102(4) Pages: 963-965
  • NAID: 10031185271
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Successful treatment of infliximab-associated immune-mediated sensory polyradiculopathy with intravenous immunoglobulin. (2013)
  • Author(s): Naruse H, Nagashima Y, Maekawa R, Etoh T, Hida A, Shimizu J, Kaida K, Shiio Y.
  • Journal Title: J Clin Neurosci. Volume: 20(11) Issue: 11 Pages: 1618-1619
  • DOI: 10.1016/j.jocn.2012.12.016
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Far-field potentials in hypothenar motor unit number estimation (2013)
  • Author(s): Higashihara M, Sonoo M, Yamamoto T, Kawamura Y, Nagashima Y, Terao Y, Kaida K, Kimura F, Ugawa Y, Tsuji S.
  • Journal Title: Muscle Nerve. Volume: 48 Issue: 2 Pages: 191
  • DOI: 10.1002/mus.23734
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ポリマー製フォトニック結晶を用いた非標識光学バイオセンサーの開発とアミロイドβの検出 (2016)
  • Author(s): 遠藤達郎・長島優・岩田淳
  • Organizer: 応用物理学会
  • Place of Presentation: 東京都目黒区
  • Year and Date: 2016-03-21
• [Presentation] Label-free monitoring of amyloid β aggregation using polymer-based photonic crystal (2015)
  • Author(s): Tatsuro Endo, Yu Nagashima, Atsushi Iwata
  • Organizer: 応用物理学会
  • Place of Presentation: 愛知県名古屋市
  • Year and Date: 2015-09-14
• [Presentation] ポリマー製フォトニック結晶を用いた神経変性疾患検査への取り組み (2015)
  • Author(s): 遠藤達郎・長島優・岩田淳
  • Organizer: 光科学異分野横断萌芽研究会
  • Place of Presentation: 愛知県蒲郡
  • Year and Date: 2015-08-05
• [Presentation] ラマン分光法によるポリグルタミン封入体の観測 (2014)
  • Author(s): 長島 優, 岩田 淳, 辻 省次
  • Organizer: 平成26年応用物理学会 量子エレクトロニクス研究会
  • Place of Presentation: 長野県
  • Year and Date: 2014-12-19 – 2014-12-21
• [Presentation] 小児神経筋疾患の診断における表面筋電図の定量解析法(CI法)の有用性 非侵襲的に神経原性疾患と筋疾患を鑑別する (2014)
  • Author(s): 東原 真奈, 園生 雅弘, 石山 昭彦, 長島 優, 上杉 春雄, 森 まどか, 村田 美穂, 村山 繁雄, 小牧 宏文
  • Organizer: 第44回日本臨床神経生理学会学術大会
  • Place of Presentation: 福岡県
  • Year and Date: 2014-11-19 – 2014-11-21
• [Presentation] Quantitative analysis of surface EMG for pediatric neuromuscular disorders (2014)
  • Author(s): Mana Higashihara, Masahiro Sonoo, Akihiko Ishiyama, Yu Nagashima, Haruo Uesugi, Madoka Mori, Miho Murata, Shigeo Murayama, Hirofumi Komaki
  • Organizer: the AANEM 61st Annual Meeting 2014
  • Place of Presentation: 米国
  • Year and Date: 2014-10-29 – 2014-11-01
• [Presentation] 乳児期より精神発達遅滞を伴い、30歳代から歩行障害と嚥下障害が急速に進行、WDR45遺伝子変異を認めた40歳女性例 (2014)
  • Author(s): 内尾 直裕, 長島 優, 平 賢一郎, 市川 弥生子, 寺尾 安生, 松本 直通, 辻 省次
  • Organizer: 第209回 日本神経学会 関東・甲信越地方会
  • Place of Presentation: 東京都
  • Year and Date: 2014-06-07
• [Presentation] ラマン分光法によるポリグルタミン凝集タンパク質の非染色・非標識での検出法の開発 (2014)
  • Author(s): 長島 優, 岩田 淳, 辻 省次
  • Organizer: 第55回 日本神経学会 総会
  • Place of Presentation: 福岡県
  • Year and Date: 2014-05-21 – 2014-05-24
• [Presentation] 振動分光の情報をどう生物学の研究に役立てるか (2013)
  • Author(s): 長島 優, 岩田 淳, 辻 省次
  • Organizer: 平成25年度応用物理学会 量子エレクトロニクス研究会
  • Place of Presentation: 長野県
  • Year and Date: 2013-12-21
• [Presentation] In vitro measurement of vibrational spectra of polyglutamine aggregates in tissue culture cells. (2013)
  • Author(s): Yu Nagashima, Atsushi Iwata
  • Organizer: Society for Neuroscience 2013
  • Place of Presentation: 米国
  • Year and Date: 2013-11-09
• [Patent(Industrial Property Rights)] 眼鏡型ウェアラブル装置 (2015)
  • Inventor(s): 長島 優
  • Industrial Property Rights Holder: 長島 優
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2015-139267
  • Filing Date: 2015-07-11
• [Patent(Industrial Property Rights)] 運動失調軽減装置 (2015)
  • Inventor(s): 長島 優、相阪 有理、長野 智晃
  • Industrial Property Rights Holder: 長島 優、相阪 有理、長野 智晃
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2015-151110
  • Filing Date: 2015-07-30