| 研究課題/領域番号 |
19K09167
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| 研究機関 | 浜松医科大学 |
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研究代表者 |
菊池 寛利 浜松医科大学, 医学部, 准教授 (70397389)
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| 研究分担者 |
竹内 裕也 浜松医科大学, 医学部, 教授 (20265838)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 循環腫瘍細胞 / 定量位相顕微鏡 / negative selection / 人工知能 / 画像認証 / 3次元 / イメージングフローサイトメーター |
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| 研究実績の概要 |
血中循環腫瘍細胞（CTC）は、腫瘍から遊離し血中へ浸潤した癌細胞で転移に関わるとされるが、その検出は困難である。既存のCTC検出方法の多くは上皮系細胞表面マーカーに依存しているが、浸潤性が強く悪性度の高い細胞集団は上皮系マーカーが消失しているため、従来の手法では検出できない。一方、末梢血液中を循環する有核細胞の殆どは白血球であるため、有核細胞から白血球を除去（negative selection）することで幅広くCTCを回収できる。本研究は、細胞表面マーカー非依存的な、negative selectionによる新規CTC検出法の開発と臨床応用を目的とし、細胞の高解像度観察ができる定量位相顕微鏡（QPM）と人工知能（AI）を用いて、細胞診断技術の開発と臨床評価を行った。
QPMを用いた2次元像位相イメージングフローサイトメーター（2D-IFCM）による「細胞を流す」⇒「細胞を撮影」を実現し、さらに高分解能解析を可能とする3D-IFCMの研究開発を行った。2021年度までに、計59名から同意を得て末梢血液を採取し、塩化アンモニウム法による前処理を行い有核細胞を抽出した後、2D-IFCMによって流路内で細胞を観察した。その結果、末梢血有核細胞中の非WBC分画率（NWBC-FR）は年齢と相関がなく、健常人に比べ担癌患者さんで有意に高いこと、および癌患者さんのNWBC-FRは治療経過と一致して変動することなどが明らかとなった。2021年度には、2D-IFCと3D-IFCを組み合わせたハイブリッドIFCMに関する特許を取得し、ハイブリッドIFCM試作機を完成させた。2022年度には更に10名の消化器癌患者さんから同意を得て末梢血液を採取し、ハイブリッドIFCMによる有核細胞の3D観察およびレディオミクス解析によるクラスター化を行い、担癌患者と健常人との間で比率の異なる細胞分画を見出した。
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