| 研究課題/領域番号 |
26462320
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| 研究機関 | 東京医科大学 |
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研究代表者 |
高橋 康仁 東京医科大学, 医学部, 助教 (60567668)
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| 研究分担者 |
宍戸 孝明 東京医科大学, 医学部, 准教授 (70266500)
正岡 利紀 東京医科大学, 医学部, 講師 (70256270)
立岩 俊之 東京医科大学, 医学部, 助教 (00424630)
山本 謙吾 東京医科大学, 医学部, 教授 (10246316)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | ヒト軟骨 / 細胞外マトリックス / 微細構造 / ラマン分光 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、ヒト軟骨中の細胞外マトリックス（ECM）を対象に、近赤外ラマン分光を用いた非侵襲構造解析を実施し、変形性関節症（OA）マーカーとなる構造ブロックの同定および新規診断技術の開発を主な目的としている。
初年度は、II型コラーゲンおよびプロテオグリカンに着目し、若年者のヒト健常軟骨表面でのラマンスペクトル採取に成功した。検体は切除後20分以内にラマン分析し、その後、切片をhematoxylin-eosinおよびsafranin-Oにて染色し、組織学的に正常であることを確認した。健常軟骨では400-1800 cm-1の波数帯で複数のラマンピークが観察され、コラーゲンおよびプロテオグリカンの高純度試料のスペクトルと比較することで、各ラマンバンドの帰属を同定した。このデータは健常者のcontrolとして利用できると考えられる。さらに軟骨組織のホルマリン固定および冷凍（-80℃）・解凍のラマンスペクトルへの影響も調査し、検体保存方法として-80℃での冷凍が適していると結論づけた。
2年次は冷凍保存したOA軟骨検体を対象に、肉眼および光学顕微鏡所見に基づいたOA重症度分類(Grade 0~IV)を実施した。OA軟骨表面の各分類領域ごとにラマンスペクトルを採取し、重症度とスペクトルパラメータとの相関性を調査した。特に、コラーゲンAmide III由来の二重線(1243, 1264cm-1)およびglycosaminoglycans(GAGs)由来のピーク強度（1376cm-1）がOA早期診断のマーカーとなる可能性を有することが確認され、現在その診断アルゴリズム確立を目指し、検体数を増やしながら精査を続けている段階である。また、上記研究と並行して、新規低侵襲診断用のファイバープローブの具体的な設計を検討しており、年度内の作成を目指している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ヒト軟骨のラマンスペクトル計測に成功しており、OAの病態に相関したラマンバンドの変化も確認できている。さらにファイバープローブ開発においても、設計に関しても技術者との打ち合わせを重ねながら、年内作成に向けて取り組んでいる段階であるため、おおむね順調に進展していると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
変形性関節症のヒト軟骨検体を引き続き収集し、実験サンプル数を増やしたOAマーカーの分光学的な検索を進めると同時に、ファイバープローブの具体的な設計および作成を実施する。さらに開発したファイバープローブを用いたデモ試験を実施し、診断技術としての実現可能性について検討を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用額が生じた理由は下記の2点が挙げられる；（１）最終年度のファイバープローブ開発に特に多くの予算が必要になることが想定されるため；（２）国内外への学会参加を本事業実施の途中年度では控えているため（信頼性の高いまとまった研究成果として最終年度で発表することを希望しているため）
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| 次年度使用額の使用計画 |
ファイバーラマンプローブシステムの製造開発費、およびレーザーや光学フィルター等の高価な消耗品に使用する。
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