成果報告書詳細
管理番号20150000000800
タイトル平成22年度ー平成26年度成果報告書 がん超早期診断・治療機器の総合研究開発 超早期高精度診断システムの研究開発:病理画像等認識技術の研究開発 病理画像等認識基礎技術の研究開発 (1粒子蛍光ナノイメージングによる超高精度がん組織診断技術)
公開日2016/3/1
報告書年度2010 - 2014
委託先名コニカミノルタ株式会社
プロジェクト番号P10003
部署名ロボット・機械システム部
和文要約平成22年度ー平成26年度 病理画像等認識基礎技術の研究開発 (1粒子蛍光ナノイメージングによる超高精度がん組織診断技術)和文要約書

・研究開発成果及びその意義
a) がん病理組織ナノイメージング基礎技術の研究開発
ハイスペック版蛍光顕微鏡を使い、病理診断における蛍光定量の有用性を検討し、量子ドット(QD)スコアが、DAB染色より精度が高いと言われるFISH法スコアと高い相関性を示すことを明らかにした。また原子間力顕微鏡を用いた計測から、新規開発蛍光ナノ粒子PID(Phosphor Integrated Dots)が標的分子と1:1で結合していることを実証した。
b) 超高輝度蛍光性ナノ粒子の研究開発
輝度、耐光性、標識化要件に基づきPIDを試作し、汎用顕微鏡で目視確認できる高輝度化に成功した。この高輝度化により、細胞形態標識剤のヘマトキシリンやエオジンの自家発光を大幅に上回り、形態と蛍光の同時観察することにも成功した。作製した粒子は他の標識剤(DAB, 蛍光色素、QD)より格段に広いダイナミックレンジを持つことを示した。

・成果の普及
本成果を 2014/4/26「第103回 日本病理学会総会」<シンポジウム2 分子標的治療の病理学: 現状と展開>にて発表した(演者:東北大学病院病理部・渡辺准教授)。講演のインパクトは大きく、発表後、病理診断学分野において著名な病理医から多くの問い合わせがあった。今後は「第104回 病理学会総会」においてワークショップ・ランチョンセミナーを開催予定である。さらに2015年に国内臨床系学会、2016年に海外学会(ASCO、USCAP)で発表を予定している。
   
・成果の実用化・事業化に向けての見通し及び取り組み
今後は1粒子蛍光ナノイメージング技術の病理医への普及を一層図るとともに、本技術による創薬支援ビジネス事業を展開する。本事業は診断の高精度化・創薬 成功率向上に寄与できるため、国庫の医療費削減に繋がり、数百億円規模の経済 波及効果が期待できる。
英文要約・Achievement degree of the research and development target and significance of the research and development result

a) Research and development of the basic technology of nano-imaging for the cancer histopathology.
Using a high-spec fluorescence microscope, we examined a utility of quantum dots (QDs) for the fluorescent quantification in the pathological diagnosis, and showed that the QDs score has higher correlation with that of FISH method which is more accurate than DAB staining. Additionally, we demonstrated that newly developed fluorescence nanoparticles PID (Phosphor Integrated Dots) bound to target molecule on a one-to-one by atomic force microscope analysis.

b) Research and development of ultrahigh brightness fluorescence nanoparticles.
We succeeded in producing PID which has high brightness and can be observed with a general-purpose microscope, through the optimization of their brightness, light resistance, and reaction condition. The high intensity of PID fluorescence largely exceeded that of auto fluorescence derived from tissues and eosin on the section stained with hematoxylin and eosin. The brightness of PID enables us to observe simultaneously both cell morphology and PID fluorescence on the identical section. Moreover, we showed that the PID particle had a significantly wider dynamic range than that of other agent (DAB, fluorescent dye, and QDs).


・ Dissemination of the result
The result was announced in "the 103rd Japanese Society of Pathology general meeting (2014/4/26)" (speaker: Dr.Watanabe, Associate Professor, Pathological department Tohoku University Hospital). As impact of the presentation is great, we had many inquiries from a well-known pathologist after this symposium in the field of pathology diagnostics. We are going to hold a workshop and luncheon seminar in future in "the 104th Japanese Society of Pathology general meeting ". Furthermore, we plan the presentation in domestic clinical general meeting in 2015, foreign general meeting (ASCO, USCAP) in 2016.

・ A prospect and the action for its practical use and its commercialization.
We will disseminate the fluorescent imaging with PID for cancer diagnosis and develop support business of drug development by this technique in the future. These businesses can contribute to reduction of the medical costs derived from state coffers because the diagnosis with high accuracy improve success rate of drug development. We think that it will carry tens of billions of yen of economic effect.
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