Real-time histopathology by optical biopsy using laser endomicroscopy with topical fluorescence

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K10534
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 田中 光司 三重大学, 医学系研究科, 客員准教授 (10345986)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 内田 恵一 三重大学, 医学部附属病院, 准教授 (30293781) ; 小林 美奈子 三重大学, 医学系研究科, 講師 (30359765) ; 井上 幹大 三重大学, 医学部附属病院, 講師 (30422835) ; 大竹 耕平 三重大学, 医学系研究科, リサーチアソシエイト (40378344) ; 楠 正人 三重大学, 医学系研究科, 教授 (50192026) ; 溝口 明 三重大学, 医学系研究科, 教授 (90181916)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 可食性色素 / 内視顕微鏡 / 共焦点レーザー顕微鏡 / 二光子レーザー顕微鏡

Outline of Annual Research Achievements

我々は新規合成化合物より人体への安全性が担保されている可食性色素の生体蛍光染色剤としての可能性を探索してきた。内視鏡に搭載されるレーザー顕微鏡が共焦点レーザー顕微鏡から二光子レーザー顕微鏡へ移行していくことから、二光子レーザー顕微鏡を用いた可食性色素による組織蛍光作用をマウスおよびヒト組織で評価した。その結果、日本およびアメリカ食品医薬品局（FDA）認可済み可食性色素1200種類のなかで、生体蛍光染色剤として有望な可食性色素を約７種類見出し、正常細胞に比べ腫瘍細胞での蛍光が強いものを数種類認めた（PCT/JP2014/059351、WO2014157703 A1）。
研究計画は１．共焦点および二光子レーザー顕微鏡による可食性色素の至適条件設定２．市販の共焦点レーザー内視顕微鏡による可食性色素の至適条件設定３．可食性色素を用いたレーザー顕微鏡および内視顕微鏡画像による光学病理組織診断の妥当性の評価４．可食性色素を用いた共焦点レーザー内視顕微鏡による消化器疾患に対するタイム光学病理診断の妥当性を評価する（医師主導型臨床研究）であった。
市販の共焦点レーザー内視顕微鏡を用い、早期癌摘出標本に可食性色素を散布し、至適条件設定を行った。摘出標本における可食性色素の濃度、反応時間、蛍光強度、蛍光深度、共焦点レーザー内視顕微鏡のレーザーパワー、励起波長、観察深度などを変動させ、至適条件を検討した。
細胞異型及び構造異型による癌診断能とくに核異型の可視化による評価を行った。生体内散布可能な可食性色素の調剤を開始した。可食性色素を用いた共焦点レーザー内視顕微鏡による消化器疾患に対するタイム光学病理診断を倫理審査委員会で検討した。可食性色素の一部はがん関連遺伝子発現と蛍光強度が関連するものがあり、がん関連遺伝子発現の内視鏡的分子イメージングとして申請した（PCT/JP2017/018755）。