大阪府立大學

がん診斷技術に革命を起こす!高分子ゲルを用いたがん組織の迅速透明化と3次元蛍光イメージング―高精度ながん病理診斷への応用に期待―

更新日:2021年8月3日

大阪府立大學大學院 工學研究科 児島 千恵準教授、松本 章一教授および生命環境科學研究科 杉浦 喜久彌教授らの研究グループは、住友化學株式會社との共同研究によって、生體膜のリン脂質を模倣した雙性イオン型の高分子(解説1)ゲルをあらたに開発し、それを用いることにより、がん組織の透明化プロセスのスピードアップと生體組織の3次元蛍光イメージングに成功しました。この技術をがん診斷に展開すれば、微小がんの見落としの防止や、がんの個別醫療を実現するための精度の高いがん病理診斷が可能になると期待されます。

説明の図

研究概要

現在の病理診斷では、生體組織から適當な部位を切り出した切片を用いてプレパラートを作製し、2次元的に顕微鏡観察することによって病理診斷がなされています。しかし、生體組織を透明化できれば、組織丸ごと3次元的に観察することが可能になり、生検サンプルの一部ではなく、全體を多重染色し3次元的に診斷することが可能です。近年、組織透明化技術が盛んに研究されていますが、がん組織は透明化が難しいとされています。研究グループでは、正と負のイオン性部位をあわせもつ雙性イオン構造をもつ高分子ゲルが透明化プロセスの促進効果を示し、より速く、より透明ながん組織を得ることに成功しました。また、生體膜のリン脂質を模倣した雙性イオン型の高分子ゲルを用いて透明化した脳組織およびがん組織の3次元蛍光イメージングに成功しました。この組織透明化手法および3次元蛍光イメージング技術をがん組織の病理診斷に利用すれば、生検サンプルを丸ごと診斷することが可能となり、微小がんの見落としを防止することができます。さらに、がん組織內のがん細胞の多様性や各種免疫細胞の分布なども多重染色により可視化することができ、個々の患者に適合した個別醫療を実現するためのがん診斷が可能になると期待されます。

本研究成果は、Wiley社が刊行する高分子バイオ材料の専門誌である「Macromolecular Bioscience」に2021年6月21日付でオンライン版として先行公開されました。また同誌の表紙に選出されました。

論文タイトル「Application of Zwitterionic Polymer Hydrogels to Optical Tissue Clearing for 3D Fluorescence Imaging」

SDGs達成への貢獻

SDGs3と9のアイコン大阪府立大學は研究?教育活動を通じてSDGs17(持続可能な開発目標)の達成に貢獻をしています。

本研究はSDGs17のうち、「3:すべての人に健康と福祉を」「9:産業と技術革新の基盤をつくろう」に貢獻しています。

研究助成資金等

本研究の一部は、國立研究開発法人 日本醫療研究開発機構(AMED)橋渡し研究戦略的推進プログラム/異分野融合型研究開発推進支援事業(橋渡し研究支援拠點、國立大學法人 大阪大學)からの支援を受けて行われました。

用語解説

解説1 雙性イオン型の高分子

側鎖に正電荷をもつカチオンと負電荷をもつアニオンをあわせもつ高分子。第四級アンモニウム基とカルボン酸塩、スルホン酸塩、リン酸塩をあわせもつカルボキシベタイン型、スルホベタイン型、ホスホベタイン型などがある。

関連情報

これまでの研究成果を記載した論文1

これまでの研究成果を記載した論文2

お問い合わせ

大阪府立大學 大學院 工學研究科

準教授 児島 千恵(こじま ちえ)

Tel 072-254-8190 Eメール kojima[at]chem.osakafu-u.ac.jp[at]の部分を@と変えてください。
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