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

利用病理组织标本图像分析的细胞生命周期分析方法

• 批准号: 04454182
• 负责人: 芦原 司
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: Kyoto Prefectural University of Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 1993
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04454182/
• 关键词: 病理診断; ライフサイクル; 細胞周期; 増殖関連因子; 画像解析; 多変量解析; イメージサイトメトリー; DNA蛍光

従来の私達の蛍光顕微測光・画像解析法の研究から、細胞のライフサイクル(細胞周期、静止期(G_0)、分化・成熟、障害・再生など)の情報を定量化できれば、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。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。まず、解析原理に関し、細胞機能の中心である遺伝子DNAに焦点を合わせ、【.encircled1.】核DNA蛍光画像解析、並びに【.encircled2.】増殖関連因子と【.encircled3.】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。【.encircled1.】では画像処理装置、および自作ソフトに基づくパソコンを用いた形態定量解析を行い、核DNA蛍光像の形態定量情報がS期以後に変化すること、【.encircled2.】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【.encircled3.】では、in situニックトランスレーション法による核のDNase I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。さらに、TVカメラによる蛍光画像解析法の精度を上げるために、レーザー顕微鏡(ニコンRCM2000:試作モデル)を用いて得られる画像の定量性、従来画像との精細度の対比評価を行うと共に、冷却型CCDカメラ(Photometrics MXX200L)を結合した倒立位相差蛍光顕微鏡を用いた培養細胞の経時的撮像・観察も行った。以上の成果より、細胞のライフサイクル特性に関する蛍光画像解析法の基礎的知見を統合整理し一般化する事に努めている。

A study on the quantitative analysis of cell morphology and function (cell cycle, resting phase (G_0), differentiation, maturation, impairment, regeneration) by using fluorescence microphotometry and image analysis. In this study, the following methods were used: (1) Microphotography analysis method was used to develop cell morphology and function analysis method (2) To study the pathological findings of HE staining specimens and to compare them with those of HE staining specimens;(3) To establish the basis for pathological microscopical diagnosis. The core of cell function is DNA. Nuclear DNA fluorescence profile analysis, and [.encored2.] Propagation correlation factor [.encored3.] Immunohistochemical detection of the function of the tumor.【.encircled1.】Image processing device, automatic processing, morphological quantitative analysis, morphological quantitative information of nuclear DNA image, morphological quantitative information after S phase, etc. BrdU marker was found in S phase of cell cycle development with characteristic changes, Ki-67 in all phases of cell cycle distribution, increase in S and G2 phases, decrease in G1 and G0 phases, increase in PCNA after G1 phase, increase in AgNOR DNA content and polyploidization, increase in AgNOR DNA content and polyploidization. The DNase I susceptibility of the nucleus was found in the G_1 phase of the differentiation process. The accuracy of the CCD image analysis method is improved by using a CCD microscope (Photometry MXX 200L). The quantitative and comparative evaluation of the resolution of the CCD image is obtained by using a CCD microscope (Photometry MXX 200L). The above results are related to the basic knowledge and generalization of the optical image analysis method.

项目成果

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)

Tsukasa Ashihara 等人：“使用激光显微镜和显微图像分析进行三维构造”胃肠内窥镜检查 4. 1789-1794 (1992)。

Ashihara.T.: "Cytofluorometric and image cytometric analyses of the cell cycle:With an application to cancer cell analysis" Chinese J.Histochem.Cytochem.2. 1-2 (1993)

Ashihara.T.：“细胞周期的细胞荧光和图像细胞计数分析：在癌细胞分析中的应用”中文J.Histochem.Cytochem.2。

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)

Yuji Azumi、Tsukasa Ashihara 等人：“人胃癌细胞的细胞周期和顺铂作用机制的分析 - 使用自动阶段显微光度法”《癌症与化疗》19. 987-992 (1992)。

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)

Tsukasa Ashihara、Shinichi Murata、Eiichi Konishi 等：“癌症微观形态学诊断的客观化和自动化”日本医学会第 23 届年会杂志 I. 114-115 (1992)。

中嶋智樹、芦原 司、他: "増殖活性指標としてのPCNAの検討" 医学のあゆみ. 164. 871-872 (1993)

Tomoki Nakajima、Tsukasa Ashihara 等人：“PCNA 检查作为增殖活性的指标”，医学史 164. 871-872 (1993)。