原子間力顕微鏡によるヒト胃癌培養細胞における癌進行度評価の試み

尝试使用原子力显微镜评估培养的人胃癌细胞的癌症进展

• 批准号: 15659164
• 负责人: 和田 仁
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15659164/
• 关键词: 原子間力顕微鏡; 腫瘍細胞; ヤング率

現在,細胞診は臨床において経験により培われた主観的な判断により行われている.そのため,細胞診は再現性などの重要な問題点があると考えられており,形態学的な診断はその大部分において細胞診は敬遠され,組織病理診が中心となって行なわれているのが現状である.しかしながら,穿刺吸引細胞診による乳腺,甲状腺及び前立腺癌の診断や膵管ブラッシングによる膵癌の診断,子宮頸癌の擦過細胞診,体腔液細胞診などの分野においては必要不可欠な診断法として重要視されており,今後更なる診断能の向上させていくために,従来とは異なった客観的な評価法の確立が求められている.そこで本研究では細胞固有の硬さ(弾性率)に着目して腫瘍細胞の鑑別を行うことを検討した.計測対象として,ヒト上皮性腫瘍細胞由来の胃癌培養細胞株のAGS,MKN45,GCIY,KatoIII及びヒト舌癌細胞由来の扁平上皮癌培養細胞株のHSC-3,HSC-4,さらにヒト非上皮性腫瘍細胞由来で線維肉腫のHT1080(東北大学加齢医学研究所・附属医用細胞資源センターより供給)を用い,それら腫瘍細胞のヤング率を原子間力顕微鏡により計測した.その結果,各腫瘍細胞の平均ヤング率は,AGSで5.5±0.74kPa,MKN45で4.3±2.01kPa,GCIYで6.3±4.34kPa,KatoIIIで4.7±1.78kPa,HT1080で14.5±3.00kPa,HSC-3で2.0±0.72kPa,HSC-4で1.5±0.73kPaであった.従来,扁平上皮癌細胞は他の細胞に比べ,堅牢であるとされてきたが,今回の我々の計測結果では,必ずしも扁平上皮癌が腺癌に比べて硬いわけではなく,むしろ腺癌細胞や非上皮性腫瘍細胞の繊維肉腫由来腫瘍細胞の方が硬いことが証明された.今回我々の検討によって初めて腫瘍細胞の種類によって弾性率が異なることが証明された.原子間力顕微鏡を用いたヤング率の解析による細胞の鑑別は,画期的な検討と思われ,今後細胞を鑑別するにあたり,新たな方向性を導くことができたと考えられる.

目前，细胞诊断是基于通过临床经验培养的主观判断来进行。因此，细胞诊断被认为存在诸如再现性等重要问题，并且形态学诊断在大多数情况下避免细胞学，而主要关注组织病理学。然而，在其他领域，例如通过细针穿刺细胞学诊断乳腺癌、甲状腺癌和前列腺癌，通过刷胰管诊断胰腺癌，宫颈癌的刮片细胞学检查以及体腔液细胞学检查作为重要的组成部分。诊断方法在因此，为了未来进一步提高诊断能力，有必要建立一种不同于常规方法的客观评价方法。因此，在本研究中，我们研究了细胞固有硬度（弹性模量）的可能性。通过关注人类细胞来区分肿瘤细胞。源自皮肤肿瘤细胞的胃癌细胞系AGS、MKN45、GCIY、KatoIII，HSC-3、HSC-4，源自人舌癌细胞的鳞状细胞癌细胞系，以及源自人非上皮肿瘤细胞的纤维细胞系。肉瘤HT1080（东北大学老年病科诊所）使用原子力显微镜在4.3±2.01kPa下测量这些肿瘤细胞的杨氏模量。 GCIY的值为6.3±4.34kPa，KatoIII为4.7±1.78kPa，HT1080为14.5±3.00kPa，HSC-3为2.0±0.72kPa，HSC-4为1.5±0.73kPa。细胞虽然有人说鳞状细胞癌比其他类型的细胞更坚固，但我们目前的测量结果表明，鳞状细胞癌并不一定比腺癌更硬，而是腺癌细胞和非上皮性肿瘤细胞的纤维更硬已经证明，肉瘤来源的肿瘤细胞更坚硬。因此，首次证明了弹性模量根据肿瘤细胞的类型而不同。通过使用原子力显微镜分析杨氏模量来分化细胞被认为是一项开创性的研究，并且在未来的细胞分化中也是如此。相信这导致了一个新的方向。