２光子励起顕微鏡を用いたケロイド内膠原線維のライブイメージングとその解析

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K11361
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 高成 啓介 名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (80378190)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 亀井 譲 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (10257678) ; 中村 優 名古屋大学, 医学部附属病院, 医員 (00739724) ; 蛯沢 克己 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (20397459) ; 中村 亮太 静岡県立静岡がんセンター(研究所), その他部局等, 医師 (40761060) [Withdrawn] ; 神戸 未来 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (50597862) ; 内堀 貴文 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (30625760)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ケロイド / 肥厚性瘢痕 / ２光子顕微鏡 / コラーゲン / エラスチン

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、２光子励起顕微鏡を用いて組織を固定しない状態でケロイド内の膠原線維（コラーゲン、エラスチンなど）を観察し、正常組織や肥厚性瘢痕との特性の相違を検討することである。ケロイドは皮膚組織が線維増殖性に盛り上がる疾患であり、痛みやかゆみ、変形があり患者のQOLを著しく低下させる。ケロイドが形成される大きな要因の一つと考えられている物理刺激による膠原線維の異常産生や配向の乱れについては、これまでの膠原線維を観察する方法では組織採取及び固定、染色という過程が必要であったため生体内での継時的な観察が不可能であった。２光子顕微鏡によるライブイメージングでは自然な状態での継時的な観察が可能であり、ケロイドの病態や原因の解明に大きく役立つものと考えている。
本年の研究では前年に引き続いてケロイドの切除手術を行なった患者5人より書面にて同意を得、顕微鏡での観察を行なった。耳介、胸部、肩など、ケロイドの好発部位を含む8検体から、合計18箇所の観察を行なった。患者背景がそれぞれ異なるため、検体一つ一つについてJSWスケールを用いケロイド体質の程度を評価を行い記録した。前年と同様、２光子顕微鏡を用いた観察ではケロイド組織内にコラーゲン繊維が充満し、不規則に配列している様子が観察された。エラスチンが確認される検体とそうでない検体が存在した。また、本顕微鏡では３次元方向にも観察が可能であり、立体的な画像を撮影することに成功している。検体によって配列の印象が異なっており、繊維配列について現在アルゴリズムを用いた解析を行っている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

２光子顕微鏡の設定や、これを用いた検体の観察にやや時間がかかっている。また、現在撮影した画像の解析に用いるアルゴリズムの調整を行っており、解析に時間がかかっている。

Strategy for Future Research Activity

一部の解析に遅れが生じているが、概ね順調であり、方向性の変更は必要ないと考える。
今後は検体のサンプルをもう少し増やすと同時に正常皮膚や肥厚性瘢痕などのサンプルの評価も行い、解析を進めていく予定である。
また、in vitroの研究も随時開始していく予定である。

Causes of Carryover

in vitroの実験や動物実験に用いるために計上した予算が、繊維配列の解析が遅れているために未使用額が生じている。次年度で使用する予定である。