手作業ではなく定量的に乳癌を診断する

New optical method promises faster, more accurate diagnosis of breast cancer

Researchers report on data-based method to replace manual inspection of tissue

August 26, 2015

http://www.sciencedaily.com/releases/2015/08/150826102048.htm



良性と悪性の乳癌を、より早くより正確に「定量的に」診断する


これまでの乳癌の診断は「手作業」であり非常に時間がかかった
異常が発見されると、まず組織生検をして、病理学者が顕微鏡で徴候を探せるように染色してコントラストを生成する
染色強度staining intensityと照明illuminationのような変動のため、このプロセスは自動化には向かないnot lend itself to automation

空間光干渉顕微鏡法/spatial light interference microscopy/SLIMの干渉光の変化を示す画像interferogramsにより、異なる屈折能different refractive propertiesを異なる色different colorsで示す定量化画像を生成した

腫瘍とその周囲の細胞との境界boundaryは明確に輪郭として描写されdelineated、腫瘍を染色することなく良性か悪性かを評価することを可能にした


http://dx.doi.org/10.1117/1.JBO.20.11.111210
Breast cancer diagnosis using spatial light interference microscopy.



関連サイト
http://sustainablejapan.net/?p=407
>SLIMは、フェムトグラム精度という極めて高い感度で質量の定量的測定を行う技術です（フェムト＝1000兆分の1）



関連記事
http://www.sciencedaily.com/releases/2015/05/150515175102.htm
New screening method for prostate cancer recurrence
前立腺癌の再発をスクリーニングする

空間光干渉顕微鏡法spatial light interference microscopy (SLIM) を利用して定量的位相イメージングquantitative phase imaging (QPI) で異方性anisotropyを調べた

光がストロマ（前立腺を囲む組織）で散乱する際の物質の物理的性質の違いthe difference in a material's physical propertiesを見る
　

乳腺は適応免疫系によって形成される

Mammary gland is shaped by adaptive immune system during development

August 27, 2015

http://www.sciencedaily.com/releases/2015/08/150827122046.htm

マウスの乳腺が急激に発達する間、抗原提示細胞が増殖して近くのCD4+T細胞にシグナルを送り、CD4+Tはインターフェロンγを分泌することで上皮細胞の増殖を止める

インターフェロンγを分泌するCD4+T細胞のサブ集団はTh1と呼ばれ、以前の研究でTh1の割合が高い癌患者は予後が良いことが報告されている
Th1が分泌するインターフェロンγは多くのタイプの腫瘍で細胞増殖を止めることが示されている
これらの観察は今回新たに明らかにされたCD4+T細胞の正常な発達プロセスの停止における役割によって部分的に説明されると研究者のPlaksとWerbはいう

http://dx.doi.org/10.1016/j.devcel.2015.07.015
http://www.cell.com/developmental-cell/abstract/S1534-5807(15)00488-8
Adaptive Immune Regulation of Mammary Postnatal Organogenesis

　

肥満女性の硬い胸は腫瘍を促進する

Stiffer Breast Tissue in Obese Women Promotes Tumors

August 26, 2015

http://www.sciencedaily.com/releases/2015/08/150826144236.htm


太った女性は乳癌のリスクが高く、予後がより悪い
今月Science Translational Medicineで発表されたコーネル大学の研究は、肥満が腫瘍と同様の方法で乳房組織の硬度consistencyを変化させ、それにより乳癌を促進する方法を説明する

マウスと肥満女性の研究によると、
肥満は胸の脂肪細胞を囲む細胞外マトリックスという『網細工meshwork』の硬直stiffeningにつながり、その生体力学的な変化biomechanical changesが腫瘍の増殖に適した状態を作り出すright conditions for tumor growth


肥満女性の脂肪組織には、筋線維芽細胞myofibroblastが多い

筋線維芽細胞は本来、傷を治す細胞wound-healing cellsである
全ての細胞は細胞外マトリックスを作り出して、この網細工meshworkにつかまって組織を作るが、
筋線維芽細胞が細胞外マトリックスを作ると、細胞はお互いを引っ張る -- この作用は傷をふさぐために必要である -- そして組織を硬くする

そして腫瘍も、筋線維芽細胞をリクルートする


多くの肥満女性はマンモグラフィを受けるが、疾患の徴候ははっきりとは見えないshow up
脂肪細胞間の細胞外マトリックスが密集しているため、検出するためにはより高い解像度が必要である


乳房切除後の再建手術reconstructive surgeryでは、組織再生のために太ったドナーから提供された脂肪ストロマ細胞adipose stromal cellsを注入するかもしれない
「我々のデータが示唆するのは、本当に重要なのはこの細胞がどこから取られたのかということである」
Fischbachは言う
「もし肥満の人の細胞を使えば、実際には悪性化を促進するかもしれない」


http://dx.doi.org/10.1126/scitranslmed.3010467
Obesity-dependent changes in interstitial ECM mechanics promote breast tumorigenesis.
肥満依存的な細胞間質マトリックスの力学的変化は乳癌の発癌を促進する



関連記事
http://www.sciencedaily.com/releases/2015/04/150420130555.htm
Breast tumor stiffness, metastasis risk linked by molecule's movement

細胞外マトリックスの硬さと癌

ハイドロゲルで硬さを変化させると、硬くなるほどTWIST1はアンカーのG3BP2から離れて核に移行した
G3BP2を欠損させると浸潤して転移するようになった
ヒトの乳癌サンプルでは、G3BP2が少なく、硬い腫瘍ほど、予後が悪かった
コラーゲンのorganizationが予後を予測する/disorganized collagenであるほど予後は良い

http://dx.doi.org/10.1038/ncb3157
Matrix stiffness drives epithelial–mesenchymal transition and tumour metastasis through a TWIST1–G3BP2 mechanotransduction pathway.
マトリックスの硬さ/剛性は、EMTと腫瘍の転移を促進する
G3BP2は、TWIST1の細胞質での結合パートナー



関連記事
http://www.sciencedaily.com/releases/2014/12/141217131441.htm
How breast cancer cells break free to spread in body

卵巣癌の悪性化と硬さ/硬度

過去の研究によれば、卵巣癌はやわらかい組織上で、より悪性化する
それは例えば腸に沿って存在する脂肪組織であり、それはこの環境が持つ機械的性質による
それは、「硬い組織を好む」と思われる他の悪性癌で見られる性質とは異なる

新しい研究では、SNAILが過剰発現すると、EMTにより周囲の組織の構造/力学mechanicsとは独立して行動できるようになる

ただし着いた先では逆にMETをする必要がある
なぜなら、二次腫瘍を形成できるほど頑丈sturdyではないからである



関連記事
http://blog.goo.ne.jp/news-t/e/3a1c961faaef3b083a1550767793e75f
アルギン酸ゲルを使用したモデルがその最も柔らかい状態だったときは、正常で良性の乳房上皮細胞はその中で通常通りふるまった。
しかしゲルがより硬くなると、細胞は癌関連の遺伝子の発現を上方調節し始め、細胞増殖と浸潤を引き起こすPI3K経路の活性が増加した。