2光子励起顕微鏡による自家蛍光を指標とした新規膵癌画像診断法の開発
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22K06940
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 49020:Human pathology-related
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
山川 けいこ 香川大学, 医学部, 技術職員 (20855704)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松田 陽子 香川大学, 医学部, 教授 (20363187)
岡野 圭一 香川大学, 医学部, 教授 (20314916)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 2光子励起顕微鏡 / 膵癌 / 病理学 |
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| Outline of Research at the Start |
難治性癌である膵癌の予後向上には顕微鏡レベルでの膵癌細胞の検出、及び癌部と線維化部を正確に区別する必要がある。しかし、現在の病理、画像診断法では迅速な顕微鏡レベルの癌細胞の検出や線維化を伴う膵癌の判定は困難である。本研究では、未固定、未染色の膵組織中の癌細胞、線維化を2光子励起顕微鏡により同定し、膵癌診断の感度、特異度を評価する。2光子励起顕微鏡による癌診断の有用性を明らかにし、低侵襲で迅速、簡便な新規癌診断法の開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2光子励起顕微鏡による癌診断の有用性を明らかにするため、本年度は、2光子励起顕微鏡を用いて未固定、未染色で①培養細胞を用いた観察条件の決定、②培養細胞における自家蛍光量の解析、③手術検体における線維化領域の検出を行った。
培養細胞を用いた実験では、膵癌細胞株(PANC-1, PK-1, PK-8, PK-45P)、不死化膵管上皮細胞株(HPDE6)、線維芽細胞株(HFL-1)を用いて、過去の検討結果を参考に、励起波長720，760，860，900nm、検出波長410～581nmにおける自家蛍光像を撮影し、画像解析を行った。すべての細胞において励起波長760nm、検出波長410～495nmにおいて最も強く自家蛍光を認めた。PANC-1ではHPDE6と比較して細胞質の自家蛍光輝度が有意に高値であり、核周辺に凝集していた。また、膵癌細胞株による比較ではPANC-1とPK-8の自家蛍光輝度が他の細胞株と比較して有意に高値であった。また、HFL-1では励起波長760nmに加え860，900nm、検出波長541～581nmでも自家蛍光像を得ることができた。これらの結果より、癌細胞、非癌細胞、線維芽細胞を自家蛍光像で区別できる可能性が示唆された。
手術検体を用いた実験では、癌部と非癌部の膵組織を励起波長860nm、検出波長460～500nmで観察し青色の蛍光像を得た。観察後の組織を10％中性緩衝ホルマリンで固定後、組織標本を作製し、HE染色とアザン染色を行った。二光子励起顕微鏡での検出領域はアザン染色における線維化領域と相関していた。また、癌部では非癌部よりも線維化の領域が有意に増加していた。このことから、二光子励起顕微鏡を用いることにより固定、染色をせずに組織の線維化を評価することが可能であることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2光子励起顕微鏡での観察条件の決定について、現在、観察時の培地はフェノールレッド、血清不含のRPMI1640培地を使用しているが、その他の培地や保存温度による自家蛍光像の影響は検討できていない。自家蛍光像を観察するために最適な励起波長、検出波長については、培養細胞を用いた検討の結果、励起波長、検出波長ともに最適な波長を決定することができ、癌細胞における自家蛍光像の特徴を把握することができた。組織を用いた検討では、2022年度後半で組織観察に使用していた2光子励起顕微鏡が故障し、使用できない状況であるが、既に観察した18例を用いて解析・評価を行い学会発表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
細胞内自家蛍光物質であるNAD(P)H 、FAD量と2光子励起顕微鏡による自家蛍光輝度との相関性を解析する。また細胞の状態が自家蛍光輝度にどのように影響するのかを明らかにするため、膵癌細胞における解糖系の抑制、ミトコンドリア機能の抑制など細胞内代謝変化により自家蛍光像がどのように変化するのか解析する。また、ゲムシタビン、5-FU投与、アポトーシス誘発剤、細胞周期阻害剤投与時の細胞の自家蛍光像を観察し、細胞の状態が自家蛍光像にどのような変化をもたらすのかを明らかにする。膵組織を用いた実験では、症例数が少ない状況ではあるが、過去の膵癌症例の病理組織切片も含めて、線維化、癌細胞、非癌細胞の解析を行う方針である。
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
