非侵襲的なテストは、迅速な皮膚癌診断を提供しています

新しいイメージング技術は、侵襲的な生検なしで皮膚癌を検出することができます

生物医学イメージングと生物工学の国立研究所によって資金を供給された研究者は、正確に外科生検なしで皮膚癌を検出する非侵襲的なイメージング技術を開発しました。 ミトコンドリアの多光子顕微鏡-細胞内のエネルギーを生成する小さなオルガネラ—正確に皮膚癌の両方のタイプのミトコンドリアの異常なクラスターを検出することにより、黒色腫と基底細胞癌を同定した。

皮膚がんは、米国で最も一般的なタイプのがんであり、ほとんどのタイプの皮膚がんは、特に早期に検出された場合、高度に治療可能である。 「ここで開発された技術は、非常に早い段階で皮膚癌の検出を非常に迅速かつ実現可能にする可能性を秘めています」と、NIBIBプログラムの光学イメージングと分光学のディレクターであるBehrouz Shabestari博士は述べています。 「病理学者が顕微鏡下で処理して検査する必要がある生検サンプルを採取するのではなく、このシステムは、患者の皮膚を顕微鏡で見て、数分以内に癌性であるかどうかを判断することを必要とします。”

タフツの生物医学工学部門の共同上級著者Irene Georgakoudi博士が率いる国際協力者のグループは、ミトコンドリアが健康な組織と癌 彼らは、エネルギー生産の中心であるミトコンドリアの重要な分子、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（NADH）の特性を利用したレーザー顕微鏡法を使 彼らは、スクリーニングされる個体に色素または造影剤を注入することなく自然に蛍光を発するNADHを多光子顕微鏡を用いて検出し、皮膚細胞におけるミトコンドリアの組織に関する診断的に有用な情報を提供することができることを発見した。

“このシステムにより、組織を物理的にスライスすることなく、個々の細胞の非常に高解像度の画像を得ることができます”とGeorgakoudi氏は説明します。 “この技術では、正常細胞ではミトコンドリアがウェブのようなパターンで細胞全体に広がっていることがわかりました。 逆に、癌性皮膚細胞は、典型的には核の境界に沿って細胞の中心にある塊またはクラスターに見られるミトコンドリアと非常に異なるパターンを示す。”

この研究では、この技術は、皮膚癌（黒色腫または基底癌）を有する10人の患者および皮膚癌を有さなかった4人で試験された。 画像化技術の結果を、各患者から得られた伝統的な生検の結果と比較した。 その結果、イメージング技術は、10人の癌患者すべてで皮膚癌を正しく同定し、皮膚癌のない四人で誤った診断を行わなかったことが示された。

Georgakoudiは、この顕微鏡で使用されるレーザーの100,000ドルの値札は、そのような投資を行うことができる医療施設を制限する可能性があるが、このテストは五年以内に医師のオフィスで日常的に使用することができると推定している。 “安価なレーザーは地平線上にあります”とGeorgakoudiは結論づけています。 “しかし、このアプローチは、医師が迅速な診断を行い、すぐに治療を開始することを可能にし、最終的にこれらの非常に一般的な癌に関連する医療費を”

タフツ大学の生物医学工学部門、カリフォルニア大学アーバイン校のレーザーマイクロビームプログラムと皮膚科、アーカンソー大学の生物医学工学部門、スペインマラガの予防医学部門の研究者は、Science Translational Medicineの2016年号でその発見を報告した。1

この研究は、国立生物医学イメージングおよび生物工学研究所からの助成金＃P41EB015890を通じて国立衛生研究所によって資金を供給されました。 追加の資金は、アメリカ癌協会、アレクサンダー・S・オナシス公益財団、およびアーノルド・アンド・メイベル・ベックマン財団によって提供された。

1. ヒト皮膚におけるイメージングミトコンドリア動態は、深さ依存性低酸素症と診断のための悪性の可能性を明らかにする。 Pouli D,Balu M,Alonzo CA,Liu Z,Quinn KP,Rius-Diaz F,Harris RM,Kelly KM,Tromberg BJ,Georgakoudi I.Sci Transl med. 2016Nov