2016 Fiscal Year Annual Research Report
Label-free imaging identification of cells using quantitative phase microscopy for negative selection of Circulating Tumor Cells
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26461974
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| Research Institution | Hamamatsu University School of Medicine |
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Principal Investigator |
川端 俊貴 浜松医科大学, 医学部附属病院, 診療助教 (90402289)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今野 弘之 浜松医科大学, 医学部, 学長 (00138033)
平松 良浩 浜松医科大学, 医学部, 助教 (00397390)
菊池 寛利 浜松医科大学, 医学部, 助教 (70397389)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 血中循環腫瘍細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
CTC：Circulating Tumor Cells（血中循環腫瘍細胞）とは、原発腫瘍組織または転移腫瘍組織から遊離し血中へ浸潤した細胞と定義される。固形癌患者の末梢血中に微小量存在して他部位への転移能を有している細胞を含んでいると考えられ、近年注目を浴びている。従来の検出方法はいずれも上皮系細胞表面マーカーを指標に選別しているが、癌細胞は転移の過程において一部の細胞で上皮系表面マーカーが消失することが知られており、これらの手法ではCTCを漏れなく回収することは難しい。一方で末梢血液中の有核細胞はその殆どが白血球であることから、白血球を取り除くことでCTCを効率よく回収できると考えられる。そこで本研究では、定量位相顕微鏡と画像認識システムを組み合わせることで、表面マーカーに依存しない新たなCTCの選別方法を確立することを目的とする。
定量位相顕微鏡は、細胞を染色せずに１nmの分解能で詳細に観察することができる。この顕微鏡を利用し、CTCの候補としてまず大腸癌細胞株DLD-1, HCT116、SW480、膵臓癌細胞株Panc1、肝細胞癌細胞株HepG2の位相像を定量位相顕微鏡で撮影し、得られた画像(位相像)から特徴量を抽出して機械へ学習させた。同時に健常人白血球の位相像も撮影し、特徴量を抽出して機械へ学習させた。これらの学習結果に基づいて、白血球を癌細胞株から高い精度で識別するアルゴリズムを確立することに成功した(AUC=0.99)。また、細胞を流すためのフローセルを作成し、この流路に細胞を流しながら撮影し位相像を取得する手法を確立した。更には、この流路系において位相像と蛍光顕微鏡画像を同時に撮影することに成功した。これを利用して、白血球を抗CD45抗体で蛍光標識した後に位相像と蛍光顕微鏡画像を同時することで、白血球の認識率を客観的に評価することが可能となった。
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Research Products
(6 results)
