2光子励起顕微鏡による自家蛍光を指標とした新規膵癌画像診断法の開発

使用双光子激发显微镜开发以自发荧光为指标的新型胰腺癌成像诊断方法

基本信息

批准号：
22K06940
负责人：
山川けいこ
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kagawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06940/
关键词：
2光子励起顕微鏡膵癌病理学

项目摘要

2光子励起顕微鏡による癌診断の有用性を明らかにするため、本年度は、2光子励起顕微鏡を用いて未固定、未染色で①培養細胞を用いた観察条件の決定、②培養細胞における自家蛍光量の解析、③手術検体における線維化領域の検出を行った。培養細胞を用いた実験では、膵癌細胞株(PANC-1, PK-1, PK-8, PK-45P)、不死化膵管上皮細胞株(HPDE6)、線維芽細胞株(HFL-1)を用いて、過去の検討結果を参考に、励起波長720，760，860，900nm、検出波長410～581nmにおける自家蛍光像を撮影し、画像解析を行った。すべての細胞において励起波長760nm、検出波長410～495nmにおいて最も強く自家蛍光を認めた。PANC-1ではHPDE6と比較して細胞質の自家蛍光輝度が有意に高値であり、核周辺に凝集していた。また、膵癌細胞株による比較ではPANC-1とPK-8の自家蛍光輝度が他の細胞株と比較して有意に高値であった。また、HFL-1では励起波長760nmに加え860，900nm、検出波長541～581nmでも自家蛍光像を得ることができた。これらの結果より、癌細胞、非癌細胞、線維芽細胞を自家蛍光像で区別できる可能性が示唆された。手術検体を用いた実験では、癌部と非癌部の膵組織を励起波長860nm、検出波長460～500nmで観察し青色の蛍光像を得た。観察後の組織を10％中性緩衝ホルマリンで固定後、組織標本を作製し、HE染色とアザン染色を行った。二光子励起顕微鏡での検出領域はアザン染色における線維化領域と相関していた。また、癌部では非癌部よりも線維化の領域が有意に増加していた。このことから、二光子励起顕微鏡を用いることにより固定、染色をせずに組織の線維化を評価することが可能であることが示唆された。

为了使用两光子激发显微镜阐明癌症诊断的有用性，今年，我们使用两光子激发显微镜进行了未固定和未染色的，以及1）使用培养的细胞确定观察条件，2）分析培养细胞中培养的细胞的自发荧光量，以及3）检测术中纤维化区域的纤维化区域。 In experiments using cultured cells, autofluorescence images were taken at excitation wavelengths of 720, 760, 860, 900 nm and detection wavelengths of 410 to 581 nm using pancreatic cancer cell lines (PANC-1, PK-1, PK-8, PK-45P), immortalized pancreatic duct epithelial cell lines (HPDE6), and成纤维细胞系（HFL-1）和图像分析是使用先前的研究进行的。在760 nm的激发波长和410-495 nm的检测波长下，在所有细胞中最强烈地观察到自荧光。与HPDE6相比，PANC-1具有明显更高的细胞质自动荧光亮度，并且在细胞核周围聚集。此外，与胰腺癌细胞系相比，PANC-1和PK-8的自发荧光亮度显着高于其他细胞系。另外，在HFL-1中，在760 nm的激发波长下获得自动荧光图像，检测波长为860,900 nm，检测波长为541至581 nm。这些结果表明，癌细胞，非癌细胞和成纤维细胞可以通过自荧光图像来区分。在使用手术标本的实验中，在860 nm的激发波长和460-500 nm的检测波长下观察到癌性和非癌区域中的胰腺组织，导致蓝色荧光图像。观察后，用10％中性缓冲的福尔马林固定组织，制备组织样品，并进行染色和阿赞染色。两光子激发显微镜上的检测区域与Azan染色中的纤维化区域相关。此外，癌区域的纤维化面积显着增加，比非癌区域显着增加。这表明，使用两光子激发显微镜可用于评估组织纤维化而无需固定或染色。