ラマン分光法を用いたALアミロイドーシスに対する迅速診断法の新規開発

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20K08712
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 三木 浩和 徳島大学, 病院, 講師 (50511333)
• 研究分担者: 南川 丈夫 徳島大学, ポストLEDフォトニクス研究所, 准教授 (10637193) ; 高成 広起 徳島大学, ポストLEDフォトニクス研究所, 准教授 (70723253)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: アミロイドーシス / ラマン分光法 / 心臓アミロイドーシス / 主成分分析

研究実績の概要

【背景・目的】アミロイドーシスとは、通常は可溶性である蛋白質が、様々な原因により重合することでアミロイドと呼ばれる線維状の物質となり、組織の細胞外に沈着することで諸臓器の機能障害を生じる難治性の疾患群である。ALアミロイドーシスは、罹病率は100万人あたり約2人と稀であり、倦怠感、食欲不振などの非特異的な症状を主訴とするため、早期では鑑別診断には挙がりにくく、臓器障害が進行してから診断されることも多い。特に心アミロイドーシスでは、心不全や致死的不整脈などを呈するため予後不良である。またアミロイドーシスの確定診断のための免疫染色、遺伝子解析などは多大な手間と時間を要し、特に心アミロイドーシスは生命予後不良である。ラマン分光法は、ラベルフリーかつ短時間で分子構造の解析が可能である。今回アミロイドーシスの診断におけるラマン分光法の有効性を検討した。【対象・方法】当院にてアミロイドーシスの確定診断が得られた11例。パラフィン包埋標本から薄層切片を新たに作成し、ラマン顕微鏡にてラマンスペクトル解析を行った。【結果】男性8例、女性3例、年齢中央値70歳、アミロイド沈着臓器は心臓5例（AL 3例、ATTR2例）、胃2例、腎2例、十二指腸1例、直腸2例、皮膚3例。検討したすべての標本で、Congo red染色陽性部位に一致して特異的なラマンシフトピーク（1680 cm-1）を認めた。このピークはCongo red染色陰性部位には認めず、βシート構造を反映していると考えられた。さらに主成分分析では心臓アミロイドーシスのAL（n=3）とATTR(n=2)において、第8主成分で異なる分布を認めた。【結論・考察】ラマン分光法はアミロイドーシスに対する新規迅速診断法となりうる可能性があり、ALとATTRの鑑別にも有効と考えられた。今後は実臨床への応用のため、主成分の詳細な解析、ラマンスペクトル解析の精度の向上などが課題である。

研究成果

• [学会発表] Raman spectroscopy with principal component analysis for rapid diagnosis of cardiac amyloidosis (2023)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Miki, Hiroki Takanari, Shin-ichiro Yanagiya, Saki Saijo, Yusaku Maeda, Ryohei Sumitani, Masahiro Oura, Kimiko Sogabe, Mamiko Takahashi, Tomoko Maruhashi, Takeshi Harada, Shiro Fujii, Shingen Nakamura, Yoshimi Bando, Koichi Tsuneyama and Masahiro Abe
  • 学会等名: 第85回日本血液学会学術集会
• [学会発表] ラマン分光法を用いたアミロイドーシスに対する新規迅速診断法の開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 三木浩和，中村信元, 高成広起，柳谷伸一郎
  • 学会等名: 第10回日本アミロイドーシス学会学術集会
• [学会発表] ラマン分光法を用いた心臓アミロイドーシスの鑑別診断 (2023)
  • 著者名/発表者名: 吉本瑞基，本田剛士，高成広起，柳谷伸一郎，三木浩和
  • 学会等名: 第61回生物物理学会年会