CiPLS技術は子宮頸部の深部異形成を侵襲せずに検出します
日本の北里大学の研究者らは、円偏光散乱（CiPLS）イメージング技術により、正常組織に覆われている場合でも、子宮頸部上皮のより深い層に位置する異形成細胞を識別できることを実証しました。 Journal of Biomedical Optics に 2026 年 2 月 6 日に掲載されたこの研究は、これらの前がん病変の分布と深さを非侵襲的かつ染色を必要とせずに評価できる可能性を強調しています。このアプローチは、子宮頸がんの上皮内病変 (CIN) から進行することが多い子宮頸がんの早期診断にとって大きな進歩となります。
この研究は、北里大学理学部物理学科、医療衛生学科、自治医科大学分子病理学治療研究センターとの連携によるものです。グループリーダーは西澤希美教授、松本敏英講師、口丸隆弘教授です。その結果は、科学雑誌の版の表紙画像として選ばれました。
潜在性病変の光学的検出の進歩
CiPLS は円偏光を使用して、腫瘍細胞に特有の拡大した細胞核によって引き起こされる散乱の変化を測定します。異形成細胞の核は正常細胞の約 2 倍の大きさです。この違いにより、円偏光度 (DOCP) に測定可能な変動が生じます。
健康な組織と癌性組織の模擬層を含む人工サンプルのテストにより、この方法の感度が確認されました。この技術により、生体組織内で最大 2 mm の光の透過が達成されます。これは、CIN の初期段階における子宮頸部上皮の典型的な厚さ (0.3 ～ 0.7 mm の範囲) を含みます。
モデルサンプルの結果
実験では、617 nm と 850 nm の波長を使用して光の伝播を分析しました。より短い波長では、癌層の深さが増すにつれて DOCP は減少します。より長い長さでは、同様の条件下で DOCP の増加が観察されます。
ΔDOCP の差により、表面反射による影響が排除され、病変の深さに焦点が当てられました。この測定基準は、影響を受けた層の正確な厚さに関係なく、異形成細胞の垂直位置に対する高い感度を実証しました。データは、実際の子宮頸部組織への適用の実現可能性を示しています。
臨床現場での将来の応用
この技術は細胞の収集や色素の塗布を必要としないため、患者の不快感が軽減されます。専門家らは、この方法を膣鏡や軟性内視鏡に組み込んで日常的な検査に利用したいと考えている。これにより、介入を繰り返すことなく、軽度の損傷の監視が容易になります。
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研究者は、ヒトの子宮頸部組織サンプルでの発見を検証する予定です。精度を確認するために、従来の病理学的分析との相関関係が実行されます。ウェアラブルデバイスの開発により、臨床用途の拡大も期待されています。
研究協力と資金提供
この研究はいくつかの日本の資金源によって支援されました。このプロジェクトは、JSPS 科研費からの助成金 (番号 19H04441、22H03921、23K25175、および 25K03438) によって支援されました。さらに、上原生命科学財団と北里大学のテーマ別プログラム（2022～2025年）からもリソースに貢献しました。
この研究では、医科歯科バイオエンジニアリングの取り組みが統合されています。学際的なチームが光物理学と医療衛生の知識を組み合わせました。この統合により、細胞の微妙な変化の検出を前進させることが可能になりました。
CiPLS の技術詳細
円偏光は、組織内を伝播する際に回転パターンで振動します。肥大した腫瘍核などのより大きな粒子は、この極性を特定の方法で変化させます。 DOCP インデックスはこの変化を定量化し、病変の深さをマッピングできるようにします。
CIN1 および CIN2 段階では、上皮の基底層に異形成細胞が形成されることがよくあります。従来の細胞学的検査では表面の細胞のみが検出されるため、精度が制限されていました。 CiPLS は、直接接触せずに深部構造を評価することでこの障壁を克服します。
この研究は、CiPLS技術が非侵襲的な方法で子宮頸部前がん病変の早期診断の可能性を提供することを実証しています。研究者は婦人科検査での実用化に向けてこの方法を改良し続けています。
