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毛髪のミクロX線分析を利用した病理診断法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K05021
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 量子ビーム科学
研究機関東海大学

研究代表者

伊藤 敦  東海大学, 工学部, 教授 (80193473)

研究分担者 徳田 裕  東海大学, 医学部, 客員教授 (20163975)
大東 琢治  分子科学研究所, 極端紫外光研究施設, 助教 (50375169)
研究協力者 篠原 邦夫  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードX線顕微鏡 / 蛍光X線分析 / 毛髪 / 乳がん / カルシウム / 化学マッピング / NEXAFS / 放射光 / 酸化度分布 / カルシウム分布 / マイクロビーム / 軟X線顕微鏡
研究成果の概要

毛髪は血液中の元素含有量を時系列で保持するメモリー組織として知られる。その特徴を生かしてCa含量を乳がん予知に結びつける提案があるが、本研究では全体のCa含量に加えて、毛髪断面内Ca分布を複数のX線顕微鏡装置を組み合わせて測定することにより、どの部位のCaが乳がん予知に関連するのかについて検討を行った。乳がん患者由来毛髪ではCa量が特に増加する部位があり、その部位でのCa分布は毛髪中心部のメデュラへ多く蓄積していた。さらに、乳がんサイズ及び増殖度と毛根からのCa増加部位までの距離との相関を調べたところ、サイズが小さいほど、また増殖度が大きいほど毛根に近いことが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は毛髪が過去の血液中の元素情報を毛根から毛先まで時系列で保持する組織であることに着目し、Ca含量の変化時期と乳がん発症時期との相関からCa分析によって乳がんの超早期発見の可能性を探るものである。放射線の医学利用の分野であり、元素量及び元素分布情報をがんの予知に利用する点に特色がある。複数の量子ビーム光源と複数のX線顕微分析手段を駆使することによって毛髪内のCa分布と乳がん発症との相関を示し、さらに将来的に実験室タイプでの簡便な元素分析装置による乳がん予知スクリーニングへの可能性を示唆した。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Quantitative Distribution of DNA, RNA, Histone and Proteins Other than Histone in Mammalian Cells, Nuclei and a Chromosome at High Resolution Observed by Scanning Transmission Soft X-Ray Microscopy (STXM)2019

    • 著者名/発表者名
      K. Shinohara, S. Tone, T. Ejima, T. Ohigashi, A. Ito
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 8 号: 2 ページ: 164-164

    • DOI

      10.3390/cells8020164

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Elemental and molecular imaging with X-rays for biomedical applications: Calcium mapping in human hair for possible early detection of breast cancer2019

    • 著者名/発表者名
      Ito A
    • 雑誌名

      Mongolian Journal of Physics

      巻: 5 ページ: 56-60

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative analysis of mammalian chromosome by scanning transmission soft X-ray microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      K. Shinohara, T. Ohigashi, S. Tone, M. Kado, A. Ito
    • 雑誌名

      Ultramicroscopy,

      巻: 194 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1016/j.ultramic.2018.07.001

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Discrimination of DNA and RNA distribution in a mammalian cell by scanning transmission soft X-ray microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Shinohara Kunio、Ito Atsushi、Ohigashi Takuji、Kado Masataka、Tone Shigenobu
    • 雑誌名

      Journal of X-Ray Science and Technology

      巻: 26 号: 6 ページ: 877-884

    • DOI

      10.3233/xst-180392

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Longitudinal Variation of Ca Content in Medulla of Human Hair from Breast Cancer Patients2018

    • 著者名/発表者名
      Ito A, Ariyama T, Fukushi T, Torigata M, Shiohara K, Oshitanai R, Yokoyama K, Tokuda Y
    • 雑誌名

      Photon Factory Activity Report 2017

      巻: 35 ページ: 156-156

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 3-demiensional observation of a cell nucleus by using a scanning transmission X-ray microscope2018

    • 著者名/発表者名
      Ohigashi T, Ito A, Shinohara K, Tone S, Inagaki Y, Kosugi N
    • 雑誌名

      UVSOR Activity Report 2017

      巻: なし ページ: 153-153

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spectromicroscopy with STXM using combined NEXAFS measured at the C, N, and O-K edges2018

    • 著者名/発表者名
      Ito A, Shinohara K, Ohigashi T, Tone S, Kado M, Ingaki Y, Kosugi N
    • 雑誌名

      UVSOR Activity Report 2017

      巻: なし ページ: 156-156

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Observation of oxidative damage in DNA sheet generated along ion beam track2018

    • 著者名/発表者名
      A. Ito, F. Ouchi, T. Ushiroda, R. Hirayama, Y. Furusawa, Y. Yokota, T. Funayama
    • 雑誌名

      QST Takasaki Annual Report 2016

      巻: なし ページ: 90-90

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative study of mammalian cells by scanning transmission soft X-ray microscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Shinohara K、Ohigashi T、Tone S、Kado M、Ito A
    • 雑誌名

      IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series

      巻: 849 ページ: 012003-012003

    • DOI

      10.1088/1742-6596/849/1/012003

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Investigation of measurement condition for 3-dimensional spectroscopy by scanning transmission X-ray microscopy2017

    • 著者名/発表者名
      T. Ohigashi,, Y. Inagaki, A. Ito, K. Shinohara, N. Kosugi
    • 雑誌名

      IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series

      巻: 849 ページ: 012044-012044

    • DOI

      10.1088/1742-6596/849/1/012044

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of noise limits to improve image processing in soft X-ray projection microscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Erdenetogtokh Jamsranjav, Kenichi Kuge, Atsushi Ito, Yasuhito Kinjo, Tatsuo Shiina
    • 雑誌名

      J. X-Ray Sci. Technol.

      巻: 25-4 号: 4 ページ: 653-665

    • DOI

      10.3233/xst-16201

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 拡大投影型軟X線顕微鏡での像修正におけるノイズ除去の効果2017

    • 著者名/発表者名
      Jamsranjav Erdenetogtokh, 久下謙一、伊藤敦、金城康人、椎名達雄
    • 雑誌名

      RADIOISOTOPES

      巻: 66 号: 4 ページ: 137-148

    • DOI

      10.3769/radioisotopes.66.137

    • NAID

      130006770782

    • ISSN
      0033-8303, 1884-4111
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Different distribution of Ca and oxidative damage in human hair from patients suffering from breast cancer,2017

    • 著者名/発表者名
      A. Ito, T. Ariyama, F. Ouchi, K. Shinohara, R. Oshitanai, K. Yokoyama, Y. Tokuda
    • 雑誌名

      Photon Factory Activity Report 2016

      巻: 34 ページ: 164-164

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] NEXAFS measurements of biomolecules at the C-K edge for molecular mapping in biological specimens by STXM2017

    • 著者名/発表者名
      A. Ito, T. Ohigashi, K. Shinohara, S. Tone, M. Kado, Y. Inagaki, N. Kosugi
    • 雑誌名

      UVSOR Activity Report 2016

      巻: なし ページ: 159-159

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 毛髪のミクロ元素イメージング分析の病理診断への応用2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤敦、有山剛史、篠原邦夫、徳田裕
    • 雑誌名

      平成28年度共用施設(PASTA&SPICE、NASBEE、X/γ線照射装置)成果報告書

      巻: なし ページ: 73-75

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Quantitative study of mammalian cells by scanning transmission soft X-ray microscopy2017

    • 著者名/発表者名
      K. Shinohara, T. Ohigashi, S. Tone, M. Kado, A. Ito
    • 雑誌名

      Proceedings of 13th International Conference on X-Ray Microscopy (XRM 2016)

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Screening procedure for imaging of Ca content and oxidative damage at the local areas from root to tip in human hair2016

    • 著者名/発表者名
      A. Ito , K. Nakazato, F. Ouchi, T. Nakane, K. Shinohara, R. Oshitanai, Y. Tokuda
    • 雑誌名

      Photon Factory Activity Report

      巻: 33 ページ: 366-366

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 乳がん患者毛髪におけるカルシウム分布の変動解析2019

    • 著者名/発表者名
      鳥潟諒也、有山剛史、伊藤敦、大内章央、篠原邦夫、徳田裕、大下内理紗、横山梢、新倉直樹、大東琢治
    • 学会等名
      第32回日本放射光学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Elemental and molecular imaging with X-rays for biomedical applications: Calcium mapping in human hair for possible early detection of breast cancer2018

    • 著者名/発表者名
      Ito A
    • 学会等名
      International Conference 2018, Modern Trends in Natural Sciences and Advanced Technologies in Science Education
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 3-demensional chemical mapping of an isolated cell nucleus2018

    • 著者名/発表者名
      Ohigashi T, Shinohara K, Tone S, Yuzawa H, Ito A, Kosugi N
    • 学会等名
      International Workshop on Trends in Advanced Spectroscopy in Materials Science (TASPEC)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体試料を対象としたSTXMによる定量的生体分子イメージング2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤敦、篠原邦夫、刀祢重信、加道雅孝、大東琢治
    • 学会等名
      UVSOR Symposium 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 毛髪カルシウムのX線分布解析における乳がん早期病理診断の試み2018

    • 著者名/発表者名
      有山剛史、伊藤敦、大内章央、篠原邦夫、徳田裕、大下内理紗、横山梢、大東琢治
    • 学会等名
      第31回日本放射光学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 毛髪による病理診断のためのX線分析方法の構築2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤 敦、有山剛史、中里健人、大内章央、中根竜義、松井祐布、篠原邦夫、徳田裕、大下内理紗、大東 琢治
    • 学会等名
      第30回日本放射光学会年会
    • 発表場所
      神戸芸術センター
    • 年月日
      2017-01-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 毛髪のX線分析による乳がん予知の試み2017

    • 著者名/発表者名
      有山剛史、大内章央、徳田裕、伊藤敦
    • 学会等名
      第54回アイソトープ・放射線研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Observation of DNA oxidative damage induced by high LET radiation2017

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Ito
    • 学会等名
      第55回日本生物物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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