病理組織標本における画像解析による細胞のライフサイクルの解析法

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04454182
• 研究機関: 京都府立医科大学
• 研究代表者: 蘆原 司 京都府立医科大学, 医学部, 教授 (30079719)
• 研究分担者: 浦田 洋二 京都府立医科大学, 医学部, 講師 (30143944) ; 小西 英一 京都府立医科大学, 医学部, 助手 (50186714) ; 村田 晋一 京都府立医科大学, 医学部, 助手 (20229991)
• キーワード: 病理診断 / ライフサイクル / 細胞周期 / 増殖関連因子 / DNA蛍光 / 画像解析 / 多変量解析 / イメージサイトメトリー

研究概要

病理顕微鏡診断は、近年では腫瘍取り扱い規約の充実、免疫組織化学の普及、分子診断技術の導入などにより、解析性・客観性を増してきたが、病理医の熟練度と主観性に依存する部分がなお大きい。私達は従来の顕微測光法、蛍光画像解析法の研究成果から、細胞のライフサイクル(細胞周期、静止期(G_0)、分化・成熟度、障害・再生過程)の情報を定量的に抽出できれば、客観性・一般性のある細胞形態の機能的解釈が向上するものと考えてきた。そこで本研究では、通常のパラフィン切片を対象にし、(1)私達が試作開発してきた細胞形態・機能の結合解析法である顕微蛍光画像解析法(イメージサイトメトリー)を用い、細胞のライフサイクルの解析原理を研究する、(2)それをHE染色標本の病理所見と対比検討する、(3)これらを代表的病変に応用解析する、ことを通じて、病理学的顕微鏡診断の向上に寄与するための基礎を確立することを目的とした。本年度は、解析原理に関し、細胞機能の中枢的役割を果たす遺伝子DNAに焦点を合わせ、(1)核 DNA 蛍光画像解析、並びに(2)増殖関連因子と(3)クロマチン機能の免疫組織化学的検索について基礎研究した。その結果、(1)では、画像処理装置及び自作ソフトに基づくパソコンを用いて形状・粒度・テクスチャー解析を行い、核 DNA蛍光像の形態定量情報がS期以降に変化すること、(2)では、BrdU標識パターンのS期進行に伴う特徴的変化、Ki-67の細胞周期の各相に応じた特徴的分布パターンと、S、G_2期での増加とG_1、G_0期での減少、PCNAはG_1後期の増加と以後の減少、AgNORはDNA量及び多倍体化に伴う増加、さらに(3)では、in situ ニックトランスレーション法による核のDNaseI感受性が分化直後のG_1期に発現すること、などをそれぞれ認めた。現在、これらの情報を統合して細胞のライフサイクル特性を整理し、顕微鏡所見との対比に基づく基本的病変への応用解析に着手している。

研究成果

• [文献書誌] 芦原 司、村田 晋一、小西 英一、他: "画像解析装置最近の進歩とイメージサイトメトリー研究の動向" 日本臨床. 50. 2497-2504 (1992)
• [文献書誌] 芦原 司、他: "レーザー顕微鏡による立体構築と顕微鏡画像解析" 消化器内視鏡. 4. 1789-1794 (1992)
• [文献書誌] 安住 有史、芦原 司、他:"ヒト胃癌細胞の細胞周期とシスプラチン作用機序の解析ーオートステージ顕微測光法を用いてー" 癌と化学療法. 19. 987-992 (1992)
• [文献書誌] Takahashi,H.,Ashihara,T.et al.: "Cytofluorometric analysis of spermatocytic seminoma" Cancer. (1993)
• [文献書誌] 小西 英一: "ラット初代培養肝細胞を用いた多倍体細胞の細胞周期解析ー自動ステージ結合型顕微蛍光測光装置を応用してー" 京都府立医科大学雑誌. 101. 259-269 (1992)
• [文献書誌] 芦原 司、村田 晋一、小西 英一、他: "癌の顕微鏡形態診断の客観化と自動化" 第23回日本医学会総会会誌. I. 114-115 (1992)
• [文献書誌] Kusuzaki,K.,Ashihara,T.,Hirasawa,Y.: "Assessment of malignancy of bone and soft tissue tumors using DNA cytofluorometry (in Recent Advances in Musculoskeletal Oncology)" Springer-Verlag, 8 (1992)
• [文献書誌] 芦原 司、小西 英一、村田 晋一、他: "骨細胞のライフサイクルと加齢変化(全身主要臓器の細胞核DNA定量の観点から(「咬合の生涯維持」三谷春保、関根弘編)" クインテッセンス出版(株), 11 (1992)