2015 Fiscal Year Annual Research Report
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15H04929
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| Research Institution | Hamamatsu University School of Medicine |
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Principal Investigator |
今野 弘之 浜松医科大学, 医学部, 教授 (00138033)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平松 良浩 浜松医科大学, 医学部, 助教 (00397390)
神谷 欣志 浜松医科大学, 医学部附属病院, 講師 (20324361)
菊池 寛利 浜松医科大学, 医学部, 助教 (70397389)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 癌 / 細胞・組織 / 血中循環腫瘍細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
血中循環腫瘍細胞（CTC)は原発腫瘍組織または転移巣から血中へ浸潤した細胞と定義され、癌の転移機序の一つとして注目されているが、末梢血液中の有核細胞106～108当たり1個と非常に少ないため検出が困難である。一方、上皮間葉転換 (EMT)は浸潤能が強く悪性度の高い癌細胞の特徴とされ、近年CTC にもEMT を起こした細胞が存在し血行性転移において重要な役割を担っていることが示された。このがん転移に重要なCTC は、細胞表面上皮系マーカーを用いた従来の方法（positive selection）では検出困難であり、新たなCTC検出方法の開発が必要とされている。そこで、末梢血中の有核細胞の殆どを占める白血球を除去することで全てのCTCを回収する方法(negative selection)が提唱されている。われわれは、細胞を染色せず生きたままの状態で、ダメージを与えずに詳細に観察可能である、定量位相顕微鏡(QPM)を用いた、表面マーカー非依存的な白血球選別法の開発を目的として研究を行った。
健常人白血球325個、5種類の消化器癌cell line 325個をQPMで観察し、得られた画像から特徴量を抽出して画像認識システムへ学習させ、白血球を識別するためのアルゴリズムを作成した。得られたアルゴリズムを用いて、白血球のcell lineからの選別を試みた。ROC曲線を作成すると、AUC=0.98であり高い精度で選別可能であった。
さらに、流路系におけるQPM観察を可能とすべく、測定装置の開発を行った。現在までに、細胞を装置内で一定の速度で流しながら、リアルタイムでQPM画像を得ることに成功した。しかし、観察の障害となる細胞の重なりを完全には除去できず、特にclusterを形成した白血球の測定が困難であることなどの問題点が明らかとなった。
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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
当初の計画に変更が必要であったが、研究自体は順調に進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
末期がん患者の全血１mlあたり 1個の割合でCTCが含まれると言われており、CTCを検出するには、少なくとも全血１mlを検査体積に取る必要がある。このため、流路系におけるQPM観察技術の開発が必須である。平成27年度も、細胞を装置内で一定の速度で流しながら、リアルタイムでQPM画像を得ることを試み、一定の成果を得たが、数々の問題点が明らかとなった。平成28年度以降も、流路系におけるQPM観察技術の開発を継続する。装置がある程度実用的な段階まで開発できた時点で、がん患者の血液を用いたCTC同定の検討を開始する予定である。
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Research Products
(4 results)
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[Presentation] Label-free imaging identification of WBCs based on the features of Quantitative Phase Microscope Images for negative selection of CTCs2016
Author(s)
Yusuke Ozaki, Hidenao Yamada, Hirotoshi Kikuchi, Tomohiro Murakami, Tomhiro Matsumoto, Toshiki Kawabata, Yoshihiro Hiramatsu, Manabu Ohta, Kinji Kamiya, Megumi Baba, Toyohiko Yamauchi, Kentaro Goto, Yukio Ueda, Shigetoshi Okazaki, Hiroyuki Konno
Organizer
American Association for Cancer Research Annual Meeting 2016
Place of Presentation
New Orleans, LA, USA
Year and Date
2016-04-19 – 2016-04-19
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