Establishment of detection technique for schirrous stomach cancer and estimation technique for progress degree in early stomach cancer using circulalry polarized light scattering

本研究の目標は、生体組織中の多重散乱による円偏光の偏光解消を用いた円偏光散乱法による生体組織中のがん評価技術を確立することであり、既存のイメージング技術では検出や同定が困難な（１）瀰漫性の胃がん（スキルス胃がん）の検出、および（2）初期の消化器系がんの深達度（がん進行度）の非侵襲な定量的計測をターゲットとしている。両ターゲットに対してシミュレーションと実験の両面から研究を遂行した。シミュレーションでは単純化した生体組織モデルに対して偏光散乱を計算し検出の可否を検討した。また実験では、それぞれ以下の通り生体組織を準備し計測、検出の可否を検証した。（１）シミュレーションでは組織内のがん細胞の割合に応じた偏光度の変化が示され、がん細胞の割合20％以上であれば検出が可能であることが示唆された。この計算結果を実証すべくスキルス胃がんのモデルマウスの胃検体を準備し、現在円偏光照射、検出実験を進めている。今後、がん細胞比の高いと考えられる点を特定と断面組織観察との対比を進めてる予定である。（２）シミュレーションでは波長600 nmおよび950 nm円偏光を照射した際にがん層の厚さに対して増減が逆になるふるまいが得られ、1.5mm程度までの厚さのがんを定量的に計測できることが示唆された。実験では、マウスから正常組織と腫瘍組織を重ねて人工的に2層構造としてたがん／正常組織を準備し、表層からのがん層厚0.5 mmおよび1.0 mmの検体に対して円偏光散乱を測定した。その結果、がん層厚に応じた散乱光偏光度の変化が観測され、変化の傾向はシミュレーションの結果とよく一致した。

本研究の目標は、生体組織中の多重散乱による円偏光の偏光解消を用いた円偏光散乱法による生体組織中のがん評価技術を確立することであり、既存のイメージング技術では検出や同定が困難な（１）瀰漫性の胃がん（スキルス胃がん）の検出、および（2）初期の消化器系がんの深達度（がん進行度）の非侵襲な定量的計測をターゲットとしている。両ターゲットに対してシミュレーションと実験の両面から研究を遂行した。シミュレーションでは単純化した生体組織モデルに対して偏光散乱を計算し検出の可否を検討した。また実験では、それぞれ以下の通り生体組織を準備し計測、検出の可否を検証した。（１）シミュレーションでは組織内のがん細胞の割合に応じた偏光度の変化が示され、がん細胞の割合20％以上であれば検出が可能であることが示唆された。この計算結果を実証すべくスキルス胃がんのモデルマウスの胃検体を準備し、現在円偏光照射、検出実験を進めている。今後、がん細胞比の高いと考えられる点を特定と断面組織観察との対比を進めてる予定である。（２）シミュレーションでは波長600 nmおよび950 nm円偏光を照射した際にがん層の厚さに対して増減が逆になるふるまいが得られ、1.5mm程度までの厚さのがんを定量的に計測できることが示唆された。実験では、マウスから正常組織と腫瘍組織を重ねて人工的に2層構造としてたがん／正常組織を準備し、表層からのがん層厚0.5 mmおよび1.0 mmの検体に対して円偏光散乱を測定した。その結果、がん層厚に応じた散乱光偏光度の変化が観測され、変化の傾向はシミュレーションの結果とよく一致した。