テラヘルツ波を用いた甲状腺腫瘍に対する革新的診断技術の確立

• 研究課題/領域番号: 24K12672
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分56050:耳鼻咽喉科学関連
• 研究機関: 高知大学
• 研究代表者: 手島 直則 高知大学, 教育研究部医療学系臨床医学部門, 教授 (10749146)
• 研究分担者: 芹田 和則 早稲田大学, 理工学術院(情報生産システム研究科・センター), 准教授(任期付) (00748014) ; 上原 慶一郎 神戸大学, 医学部附属病院, 講師 (70710557) ; 藤田 岳 神戸大学, 医学研究科, 准教授 (90533711)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2027年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2026年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 甲状腺腫瘍 / テラヘルツ波 / 診断

研究開始時の研究の概要

甲状腺腫瘍の診断における細胞診、画像診断の課題解決にテラヘルツ波はこれまで生命科学・医学に応用されておらず、特に甲状腺腫瘍の診断に関する報告は見られない。臨床サンプルを用い、かつ病理学の専門家も加わった本研究は独創性が高いと考える。また上述の甲状腺腫瘍診療における課題が、本申請研究の成果により解決されれば、大きなブレークスルーであり、甲状腺腫瘍患者にとって大いなる福音となるため、創造的な研究であると考える。

研究実績の概要

テラヘルツ波は光の直進性と電波の透過性という両方の性質を持つ電磁波であり、工業的な非破壊検査に用いられている。このテラヘルツ波による分光イメージング技術を応用し、これまでの甲状腺腫瘍診断の課題を解決し得る、新しい診断方法の基盤となる技術の確立を目指すものである。テラヘルツ波は、ミリ波と遠赤外線の間の波長に位置する電磁波で、光の直進性と電波の透過性という両方の性質を持つ。工業的な非破壊検査などでこれまで用いられている。波長計測の難しさから生命・医療への応用が長年困難であったが、テラヘルツ波を利用した新しい方式の顕微鏡を開発し、これまでに0.5mm未満の小さな早期がんや細胞レベルでの非標識イメージングに成功している報告がある。甲状腺腫瘍の手術の際には腫瘍の組織型や進展範囲、リンパ節転移の状態を即時に診断できる検査としてテラヘルツ波を応用した甲状腺腫瘍の診断システム開発を目指すものである。

現在までの達成度

4: 遅れている

理由

これまで正常甲状腺におけるテラヘルツ波の計測について研究を進めている段階である。本年度、研究代表者および研究分担者の所属施設に異動があり、現在研究体制を整備しているため研究の進捗が予定より大幅に遅れている。これまでの研究成果や仮説を基にして次年度から研究計画を進めていく予定である。

今後の研究の推進方策

これまで当科で摘出された甲状腺腫瘍組織のパラフィンブロックから組織切片を切り出し、テラヘルツ波により分光スペクトルを解析する。HE染色標本や、免疫染色標本と比較することで、テラヘルツ波により得られたデータが、どのように既存の病理学的診断と対応しているかを調べる。正常甲状腺と甲状腺乳頭癌、濾胞癌、髄様癌、低分化癌、未分化癌などに加え、濾胞腺腫、 腺腫様甲状腺腫などの良性腫瘍も計測を行い、病理組織標本との対応を比較する。
組織診断だけでなく甲状腺腫瘍の穿刺吸引細胞診により作成された液状化細胞診検体をを用いてテラヘルツ波で測定を行う。1細胞レベルでのテラヘルツスペクトル分光を行い、腫瘍細胞と正常細胞の鑑別を可能とする技術の確立を目指し細胞診への応用可能性についても検討する。