2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a new early stage oral cancer diagnosis system using Raman spectroscopy
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17K11850
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| Research Institution | Nara Medical University |
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Principal Investigator |
松末 友美子 奈良県立医科大学, 医学部, 研究員 (60571007)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松吉 ひろ子 岐阜医療科学大学, 保健科学部, 准教授 (10448772)
山本 一彦 奈良県立医科大学, 医学部, 研究員 (20243842)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 口腔癌 / 早期診断 / ラマン分光法 / ラット舌発癌モデル / DNAタンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、ラット舌発癌モデルにおいて癌発生過程に生じる病変の分子組成および分子構造をラマン分光法によってin situによって解析し、その変化を定量的に評価し、病理組織学的変化、免疫組織化学的変化との関連について明らかにすることである。本研究の成果は、ヒト口腔癌を低侵襲で早期に発見することができる高感度ラマン分光イメージングシステムの開発、病変の早期発見、早期治療の一助を担うと期待される。口腔癌発生モデルとして4-nitroquinoline 1-oxide （4-NQO）を用いたラット舌発癌モデルを作製し、ラットの舌扁平上皮に、過形成、異形成を経て扁平上皮癌を発生させた。早期癌発生までの各過程における、肉眼的変化を観察し、さらに各過程における病理組織学的変化および免疫組織学的変化を観察するために、HE染色および免疫染色（p53、Ki63、CK13，CK17）を行った。ラマン分光法により得られた組織切片のハイパースペクトルラマンイメージングにおいて、主成分1の高いスコア値を示す部分はHE染色画像で青紫色に染まる部分、すなわち細胞核の分子局在と類似していた。主成分分析において、主成分1にはDNAタンパク質、脂質等の生体成分の変動を反映しているが、Control群、4-NQO群に著明な相違はみられなかった。Control群、4-NQO群の相違は主成分3のフェニルアラニンC-H変角振動で確認でき、これはケラチンやコラーゲンタンパクの成分量の変動に起因していると考えられた。肉眼的、病理組織学的、免疫組織学的評価とラマン分光法にて得られた結果は一定の相関を認めた。以上より、ラマン分光法により得られたがん組織のハイパースペクトルラマンデータは判別分析や定量解析へ応用できる可能性を示すことができ、新しい診断方法の技術の開発につながると示唆された。
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