ラマン分光法を用いた直腸癌術中組織診断法の革新

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K19958
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 佐藤 純人 昭和大学, 医学部, 講師 (80769315)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ラマン分光 / 大腸癌

Outline of Annual Research Achievements

ラマン分光法は、試料に励起光を照射した際に生じる散乱光を用いた分光法で、得られたラマンスペクトルは、試料の分子組成を解析することができる。この分光法は、迅速で信頼性が高く、無機化合物や有機物の構造分析に用いられてきた。従来の785nm励起光を用いたラマン分光法では、蛍光バックグラウンドの影響が強く、良好なデータが得られなかったが、近年1064nmの近赤外励起光を用いることでその解析能が向上し、より詳細な分析が可能になった。この手法を用いて、癌組織と正常組織との識別が可能となれば、治療法や切除範囲の決定の際の有用な手術支援デバイスとなり得る。大腸癌の手術検体を用いて、同手法が迅速性、客観性、簡便性に優れた低侵襲な診断技術となり得る可能性について検証した。
生体試料を用いた実験を開始し、適切なラマンスペクトルを検出するために、レーザーの焦点距離、出力、照射時間、照射回数などを検証し、さらに生体試料の保存条件、照射環境、検出環境を変えることで、安定したラマンスペクトルを検出可能とした。その上で測定結果を蓄積し、実験中、レーザーを照射することによる生体試料への影響についても検証した。レーザーの照射部位の組織の温度上昇や、変色、損傷を認めず測定の安全性を確認した。また得られたラマンスペクトルの形状は、再現性を認め信頼性を確認できた。これらのラマンスペクトルの結果から、正常組織と癌組織を判別する方法としては主成分分析を用いた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

正常腸管組織と癌組織を採取しラマン分光実験を施行した。レーザーの焦点距離、出力、照射時間など最適な測定条件の検討し、試料のラマンスペクトルを測定した。さらにその測定結果を解析するために、専用ソフトを導入した。しかしながら、これらの問題の対応に時間を要し、正常組織と癌組織の判別解析や、大腸組織以外のラマンスペクトルの解析にやや遅れを生じている。

Strategy for Future Research Activity

今後は今回構築できた測定条件、解析方法を用いて実験を継続する一方、解析するプログラムを改良することで効率化を図る予定である。さらに測定結果を構築し、正常組織と癌組織の判別解析や、大腸組織以外のラマンスペクトルを詳細に検討する予定である

Causes of Carryover

当初の予定以上に、レーザー出力や照射時間など測定条件の検討と最適化に物品費を必要とした。データ収集のために計上した旅費と機材借用代として計上したその他の直接経費は、今年度の研究の遅れのため次年度へと繰り越しとなった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

さらなる測定条件の最適化と解析プログラムの改善が必要であり、また今後さらに膨大なデータを収集が必要な予定である。測定方法の改良やデータ保存のために繰り越した助成金を使用する計画である。