2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development and clinical application of novel detection technologies for circulating tumor cells
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19H03728
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| Research Institution | Hamamatsu University School of Medicine |
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Principal Investigator |
竹内 裕也 浜松医科大学, 医学部, 教授 (20265838)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平松 良浩 浜松医科大学, 医学部, 特任准教授 (00397390)
菊池 寛利 浜松医科大学, 医学部, 准教授 (70397389)
松本 知拓 浜松医科大学, 医学部, 助教 (10867229)
村上 智洋 浜松医科大学, 医学部附属病院, 診療助教 (60897510)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 循環腫瘍細胞 / 定量位相顕微 / フローサイトメーター / negative selection / 人工知能 / 画像認証 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
血中循環腫瘍細胞（CTC）は腫瘍から遊離し血中へ浸潤した癌細胞であり転移に関わるとされるが、その検出は困難である。既存のCTC検出方法の多くは上皮系細胞表面マーカーに依存しているが、浸潤性が強く悪性度の高い細胞集団は上皮系マーカーが消失しているため、従来の手法では検出できない。一方、末梢血液中を循環する有核細胞の殆どは白血球であるため、有核細胞から白血球を除去することで幅広くCTCを回収できる（negative selection）。本研究は、形態学的な情報が既知である白血球を定量位相顕微鏡（QPM）で観察し、その形態情報に基づいて識別し血液から除去することによって（negative selection）、残ったCTCを生きたまま得る全く新しいコンセプトに基づくCTC分取方法の確立を目指す。
これまでの研究開発によって、QPMを用いた2次元像位相イメージングフローサイトメーター（2D-IFCM）による「細胞を流す」⇒「細胞を撮影」を実現し、さらに高分解能解析を可能とする3D-IFCMの研究開発を行ってきた。2021年度までに、59名から同意を得て末梢血液を採取し、塩化アンモニウム法による前処理を行い有核細胞を抽出した後、2D-IFCMによって流路内で細胞を観察した。得られたQPM画像を、新たに開発したdigital refocusing技術を用いて処理することにより、解像度を向上させ、AIによる画像認証システムで解析し、白血球と非白血球の識別を行った。2021年度には、2D-IFCMと3D-IFCMを組み合わせたハイブリッドIFCMに関する特許を取得し、試作機を完成させた。消化器癌患者さんから同意を得て末梢血液を採取し、ハイブリッドIFCMの性能評価を行ったところ、画像処理技術の問題点が明らかとなり、新たな課題の解決に向け研究開発を継続中である。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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