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Method for Cancer Diagnosis using DNA Ploidy Analysis with a Combination of Fast Fourier Transform and Domain Method

Research Project

Project/Area Number 15K01341
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Medical systems
Research InstitutionTokyo University of Technology

Principal Investigator

HINATA nae  東京工科大学, 医療保健学部, 准教授 (80587668)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 志水 美文 (下村美文)  東京工科大学, 医療保健学部, 講師 (30396759)
武田 朴  早稲田大学, 理工学術院総合研究所(理工学研究所), その他(招聘研究員) (40583993)
神田 浩明  埼玉県立がんセンター(臨床腫瘍研究所), 病院 病理診断科, 科長(兼)部長 (90260067)
梅田 勝  東京工科大学, 医療保健学部, 教授 (20725684)
篠原 一彦  東京工科大学, 医療保健学部, 教授 (00327082)
田仲 浩平  東京工科大学, 医療保健学部, 教授 (60449949)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsDNA ploidy / がん診断 / DNA ヒスとグラム / 領域法 / DNA ヒストグラム / DNA ヒストグラム / 大腸がん、胃がん
Outline of Final Research Achievements

We have developed to cancer screening algorithm of the cell cycle, evaluated by the flow cytometry. Our previous research using our ‘the domain method’ algorithm showed a sensitivity of 98% and specificity of 82% to screen cancer cells. The present study aimed to validate our previous findings by using a linear discriminant analysis (LDA) on other tissues collected from 70 patients with colorectal cancer (60 cancer tissues; 58 normal tissues). The results showed about a 7% decrease in sensitivity from our previous research, thus indicating a need to improve the diagnostic algorithm.In the present study, aiming to improve the algorithm, called as the domain method, we focused and applied following new features of the cell cycle findings: The second largest peak (PK2) to largest peak (PK1) ratio (PK2/PK1), the G0/G1 and pseudo domain cell counts, and half-width of the largest peak.
As the result, he new algorithm showed a sensitivity of 87% and specificity of 97%.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は正常組織とがん組織の判別ができるアルゴリズムを開発し、そのアルゴリズムが組み込まれたがん診断支援装置の開発を目的としている。
国民の3人に一人ががんで亡くなる時代に突入し、がん診断件数は年々増加傾向を示している。しかし、近年がんの早期診断を行い、適切な治療を行うことで治癒が期待できる疾病となってきた。本研究はフローサイトメーターによるDNA ploidy(DNAの倍数性)解析を行い、その結果を迅速に内視鏡医や外科医に提供できるがん診断支援装置の開発を試みている。

Report

(5 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2018 2017 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] 数値化細胞周期解析を応用したがん診断法の研究(領域法の改良)2018

    • Author(s)
      日向奈惠、神田浩明、馬志強、伊藤奈々、田仲浩平、篠原一彦、梅田勝、武田朴、山口俊晴、石川雄一
    • Journal Title

      医療機器学

      Volume: 88 Pages: 417-425

    • NAID

      130007495662

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] DNAヒストグラムを応用した診断法の改良 第二報2018

    • Author(s)
      三上 敦也,日向 奈惠, 神田 浩明, 馬 志強,伊藤 奈々, 田仲 浩平 ,篠原 一彦 ,梅田 勝,山口 俊晴 ,石川 雄一 ,武田 朴
    • Organizer
      医療機器学
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] DNAヒストグラム解析を応用した大腸がん診断法の改良 第二報2017

    • Author(s)
      二階堂晴信、三上敦也、日向奈惠、神田浩明、馬志強、伊藤奈々、田仲浩平、篠原一彦、梅田勝、武田朴、山口俊晴、石川雄一
    • Organizer
      SI2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] DNAヒストグラム解析を応用した大腸がん診断法の改良2016

    • Author(s)
      三上敦也、日向奈惠ほか
    • Organizer
      SI2016
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市白石区)
    • Year and Date
      2016-12-17
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] DNAヒストグラムを応用したがん診断法の研究2016

    • Author(s)
      吉崎輝、日向奈惠ほか
    • Organizer
      日本コンピュータ外科学会
    • Place of Presentation
      東京工科大学 蒲田キャンパス(東京都大田区)
    • Year and Date
      2016-11-27
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] DNAヒストグラム解析を応用した胃癌診断法の研究2015

    • Author(s)
      日向奈惠、神田浩明、塩山高広、鈴木あかね、武田朴、石川雄一、山口俊晴、加藤洋
    • Organizer
      SI2015
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市熱田区)
    • Year and Date
      2015-12-16
    • Related Report
      2015 Research-status Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2020-03-30  

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