2014 Fiscal Year Research-status Report
NIR-Raman分光によるコラーゲン変性機序解明と新規光学生検システムの開発
| Project/Area Number |
26462320
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Medical University |
|---|
Principal Investigator |
高橋 康仁 東京医科大学, 医学部, 助教 (60567668)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宍戸 孝明 東京医科大学, 医学部, 准教授 (70266500)
正岡 利紀 東京医科大学, 医学部, 講師 (70256270)
立岩 俊之 東京医科大学, 医学部, 助教 (00424630)
山本 謙吾 東京医科大学, 医学部, 主任教授 (10246316)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | ヒト軟骨 / 細胞外マトリックス / 微細構造 / ラマン分光 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ヒト軟骨中の細胞外マトリックス（ECM）を対象に、近赤外ラマン分光を用いた非侵襲構造解析を実施し、変形性関節症（OA）マーカーとなる構造ブロックの同定および新規診断技術の開発を主な目的としている。
初年度は、II型コラーゲンおよびプロテオグリカンに着目し、若年者のヒト健常軟骨表面でのラマンスペクトル採取に成功した。検体は切除後20分以内にラマン分析し、その後、切片をhematoxylin-eosinおよびsafranin-Oにて染色し、組織学的に正常であることを確認した。健常軟骨では400-1800 cm-1の波数帯で複数のラマンピークが観察され、コラーゲンおよびプロテオグリカンの高純度試料のスペクトルと比較することで、各ラマンバンドの帰属を同定した。このデータは健常者のcontrolとして利用できると考えられる。
さらに軟骨組織のホルマリン固定および冷凍（-80℃）・解凍のラマンスペクトルへの影響も調査した。両処理後、組織学的な異常は認めなかったが、組織脱水の影響によるスペクトル変化を認め、特にコラーゲン由来のバンドにおいて顕著であった。また固定組織をPBSに浸潤させた後、一部のバンドではスペクトル波形の改善が認められたが、コラーゲンのamide I由来のバンドでは改善が認められなかった。さらにホルマリンは1046、1492cm-1にラマンバンドを有するため、軟骨のラマンバンド解析値のエラーとなることが分かった。したがって、軟骨のラマン分析を行う際は、検体保存方法として-80℃での冷凍が適していると結論づけた。現在、上記成果は国際雑誌へ投稿中である。今後は、ホルマリン固定を行わず、健常およびOA軟骨のラマンスペクトルを比較し、OAマーカーとなる構造ブロックの同定を進める方針である。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
健常軟骨のラマンスペクトルの採取および各バンドの帰属の同定に成功しており、今後は同様の手法を用いて体系的に分析を進められるため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
OA軟骨の検体を収集し、実験サンプル数を増やした体系的な分析を進めると同時に、ファイバープローブによる診断技術の設計および開発を進める。
|
| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由は下記の２点が挙げられる；（１）最終年度のファイバープローブ開発に特に多くの予算が必要になることが想定されるため；（２）国内外への学会参加を本事業実施の途中年度では控えているため （信頼性の高いまとまった研究成果として最終年度で国内外の学会で発表することを希望しているため）
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
レーザーや光学フィルターなどの高価な消耗品、およびファイバーラマンプローブシステムの開発費に使用する。
|
