| Project/Area Number |
22K15592
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
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| Research Institution | Nippon Medical School |
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Principal Investigator |
武田 幸樹 日本医科大学, 医学部, 助教 (00875718)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 循環腫瘍細胞 / CTC / cell free DNA / liquid biposy / Cancer cell filinder |
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| Outline of Research at the Start |
担癌患者の末梢血に存在する循環腫瘍細胞(CTC)を用い、非侵襲的に反復して遺伝子診断を行うことが可能となった。CTCからはタンパクやmRNAが採取できその利用が期待されるが、課題は同定法が困難なことである。Genotypeの違いがCTCの形状に影響を与えることも知られている。本研究の目的は画像診断と人工知能を用いたCTC同定法の開発である。ヒト臨床検体で細胞の形状と明度の違いからCTCを同定し、その形状からGenotypeを判定する方法の開発に取り組む。
細胞形態から遺伝子情報を同定することは安価で革新的な方法であり、癌の遺伝子情報のReal time monitoringに極めて有用である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的はヒト末梢血内に存在する血球細胞と循環腫瘍細胞を形状から判別する方法を開発することである。この方法が確立されれば、さらに循環腫瘍細胞の形状から例えばRAS変異の有無を判別する方法の開発に挑む。
まず初めにそれぞれの細胞が正円に近い形かどうか（短軸と長軸の長さの差が小さい）で腫瘍細胞かどうかを判定することを試みた。Cell lineを血液に混入させたスパイク実験では、短軸と長軸の長さが大きい腫瘍細胞を同定することが可能であったが、同定できたのは混入した腫瘍細胞の約80%のみであった。続いて長軸上の明度をプロットした曲線で変曲点が3つ以上ある細胞も腫瘍細胞と考え、この方法も併用したところ短軸と長軸の長さが少ない細胞においても腫瘍細胞と思われるものが混在していることが明らかになった。さらに、腫瘍細胞表面の細かな凹凸（テクスチャ）が血球細胞よりも大きいことがわかったため、現在テクスチャを用いた判別法について試行錯誤を重ねているところである。
現在は、ヒト検体を用いて①正円性（長軸と短軸の長さの差）、②明度変曲点の数、③テクスチャ、それぞれが血球と腫瘍細胞の分別に利用できることがわかったが、①②③の方法のそれぞれの閾値をどう設定すると最も効率よく分別できるかどうかを検討している段階である。同一検体の中でも、また患者間でも循環腫瘍細胞は実に多様な形態をとることがわかってきており、単純に閾値を決めるよりも、①②③のデータから人工知能により総合的な判定をした方がよい可能性があり、外部の人工知能の専門家の意見を取り入れながら検討を重ねている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
①大量の血球細胞をなるべく除去し、腫瘍細胞のみを回収するのが理想的であるが、血球細胞の除去が上手くいっていない。
②腫瘍細胞の形態と遺伝子情報の関連を調べているが、見つかっていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
血球除去の新たな取り組みを検討している。
形態・遺伝子情報の解析に関しては、AIによる解析を検討している。
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