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Communications Biology volume 6、記事番号: 217 (2023) この記事を引用

1082 アクセス

7 オルトメトリック

メトリクスの詳細

組織力学は、組織の恒常性、疾患の発症と進行を決定します。膀胱はその生理学的機能を実行するためにその機械的特性に強く依存していますが、これらは正常な状態および病理学的状態ではほとんど明らかにされません。今回我々は、健康な膀胱壁を構成する3つの組織層の機械的指紋をミクロスケールレベルで特徴付け、病的状態（すなわち、日光性膀胱炎や膀胱癌）の発症と進行に関連する変化を特定する。私たちは 2 つの圧痕ベースの機器 (原子間力顕微鏡とナノインデンター) を使用し、マイクロメカニカルマップを包括的な組織学的分析と比較します。我々は、健康な膀胱壁は機械的に不均質な組織であり、尿路上皮から固有層にかけて剛性が増加する勾配を持ち、筋肉の外層に達すると徐々に剛性が低下することがわかりました。線維化組織の硬化は、固有層における高密度の細胞外マトリックスの沈着の増加と相関しています。腫瘍の発症および浸潤の前に、組織コンプライアンスの増加が観察されます。膀胱の各組織層の高解像度のマイクロメカニカル調査を提供することにより、光線性膀胱炎または膀胱腫瘍のいずれかに関連する機械的特性の変化と比較して、健康な膀胱の層の固有の機械的不均一性を描写します。

弾性と粘度は軟組織の機械的特性を特徴づけ、細胞と組織の機能、さらには組織の発生、疾患の進行、組織の恒常性を定義する上で重要な役割を果たします1、2、3。それぞれの特定の器官には特定の機械的特性があり、老化プロセス、がん、線維症、心血管疾患、糖尿病などの恒常性が破壊され、疾患が発症すると変化します4、5、6、7、8。

膀胱は中空の器官であり、充満と排尿の際に適応して伸ばさなければならず、その機能は機械的弛緩と収縮のサイクルによって達成されます。膀胱の機械的特性は、さまざまな巨視的領域の特性評価を含む巨視的レベルで報告されています9,10。膀胱の機械的特性の変化は、より硬いマトリックスの形成からより柔軟な構造へと進行する多くの良性膀胱病状と同様に、その生理学的役割の機能不全をもたらします12。悪性膀胱疾患では硬化が報告されており、これは ECM 内のコラーゲン線維の含有量が高いことに関連していることが判明しています 13。さらに、再発腫瘍患者では膀胱のさらなる硬化が報告されています 14。臨床検体に関するこれらの研究は非常に有益ですが、それらはマクロスケールの測定値と臨床状況のスナップショットを示しています。

この研究は、膀胱の 2 つの病理学的状態、日光性膀胱炎と尿路上皮性膀胱癌に焦点を当てています。日光性膀胱炎は病理学的状態であり、前立腺がんおよび直腸がんの治療に一般的に使用される骨盤放射線療法の後遺症として引き起こされる可能性があります 15,16。日光性膀胱炎は、慢性炎症による ECM タンパク質の蓄積によって引き起こされ、その結果、瘢痕化や組織の肥厚が生じ、末期臓器不全を引き起こす可能性があり、患者に臨床的に関連した影響を及ぼします4。

膀胱がんは、世界で 9 番目に多いがんです17。それは主に尿路上皮に由来し、異なる組織層への浸潤に応じて、非筋層浸潤性膀胱がん（NMIBC）と筋層浸潤性膀胱がん（MIBC）に分類されます。 TNM 分類システム 18 によれば、NMIBC は、腫瘍が尿管に存在する場合は pTa と上皮内癌 (Tis)、固有層に浸潤している場合は pT1 にさらに分類されます。逆に、MIBC は腫瘍が筋層に到達すると pT2 に分離され、そこからさらに移動して膀胱周囲組織 (pT3 期) や隣接臓器 (pT4 期) に侵入し、前立腺、子宮などが含まれる 19。隣接する組織に癌細胞が浸潤する能力は癌の特徴であり、膀胱癌の場合、固有層 20 または筋肉層 21 への浸潤により、異なる管理精密検査が決定されます。尿路上皮からの膀胱がん細胞は、孤立した単一細胞、一列パターンの細胞コード、または小さな巣として組織に侵入します22。 NMIBC 患者のほとんどは腫瘍の再発を経験するため、経尿道的膀胱腫瘍切除術 (TURBT) や膀胱内補助療法に代表される介入を複数サイクル受けます 20。最終的に、腫瘍が進行して筋肉層にも浸潤した場合、患者は臓器を温存するために根治的膀胱切除術または集学的積極的治療の候補となる可能性があります21。

臨床画像技術は、確立された線維症と腫瘍の初期段階を検出できますが、病気の再発の非常に初期の兆候を特定するために、さらに初期の病気の段階を特定し、より適切な病気の追跡調査を開発する臨床上の必要性があります。

膀胱悪性腫瘍におけるマイクロメカニカルな特徴と臨床表現型の間の関連性を理解することは、予後分類の改善に貢献する可能性があります6。さらに、この知識は、発がんのマイクロメカニカルドライバーの修正に基づいた新規治療法の開発に貢献することができます6。さらに、健康な膀胱の機械的特徴を深く理解することは、人工的で機械的に従順な膀胱を開発することを目的とした膀胱再建の目的にとって非常に重要である可能性があります 15,23。

細胞や組織の機械的表現型解析を尿路上皮性膀胱がんなどの疾患の発症と進行の早期診断ツールとして活用するという長期的な視点に動機付けられ、弾性のヤング率 (YM) を特徴付けるために力と押し込みの測定を実行しました。マイクロスケールで空間的に分解された膀胱組織の状態。疾患の機械的マーカーの同定は、臨床で実行される簡素化されたプロトコルと機器に依存する必要があるため、私たちの戦略は、メカノバイオロジーで広く使用されている技術、つまり原子間力顕微鏡 (AFM) を参考として開始することでした。次に、ナノインデンターの使用に移行します。ナノインデンターは、より便利で、軟質物質用のクリニックの圧痕デバイスに簡単に移植できる可能性があります。

したがって、現在のプロジェクトは、i) 健康な膀胱壁を構成する 3 つの組織層の静的弾性特性をミクロスケールレベルで特徴付けることを目的としました。ｉｉ）病的状態（すなわち、日光性膀胱炎および膀胱癌）の発症および進行に関連する変化を特定する。そして、iii) そのような機械的指紋を診断のゴールドスタンダード(つまり、経験豊富な泌尿器病理学者による組織学的検査)に関連付けます。

マウスの膀胱の弾性は、AFM とナノインデンターという 2 つのマイクロインデンテーション装置によって測定されました。膀胱壁は機械的に不均質であることが判明し、局所的な YM 被覆値は数 kPa から数百 kPa の範囲でした（図 1a、b）。この機械的不均一性の原因を特定するために、我々は、YM 分布と膀胱壁のさまざまな解剖学的層との間の関連性の存在を調査しました。単一組織層に焦点を当てたAFMベースの圧痕を実行すると（図1a）、尿路上皮のYM値中央値は16 kPa、固有層は63 kPa、筋肉は72 kPa（4.20、4.80、4.86）であることが観察されました。それぞれ Log10(YM/Pa))。ナノインデンターを使用して取得した空間分解マイクロメカニカルマップでは、健康な膀胱壁が組織の剛性勾配によって特徴付けられることが観察されました（図1b）：尿路上皮は最も低いYM（10 kPa）を示し、2番目の膀胱組織に到達すると徐々に増加しました層、固有層（100 kPa）、外側筋肉組織層（70 kPa）に達すると一時的に減少します（図1b）。 AFMとナノインデンターの両方の機器は、生理学（図1c）と病理学の両方で、異なる膀胱組織層に対して同等のYM値を提供しました（ナノインデンターとAFMの間のすべての生理学的および病理学的状態と3つの組織層の完全な比較については、読者を参照してください）補足図1)。したがって、以下の結果は、AFM とナノインデンターの両方を使用して二重に収集されたデータから得られます。

異なる膀胱組織層について、Pa 単位の 10 を底とする対数 (log10) で表される AFM による YM。 b ナノインデンターで得られた YM 値。膀胱の機械的不均一性は、その解剖学的分布と相関しています。YM には勾配があり、尿路上皮が最も柔らかい層であり、固有層に達すると硬さが増加し、その後筋肉層を越えると硬さが減少します。剛性勾配と解剖学的膀胱組織層との関連は、ヘマトキシリン・エオシン染色を用いた機械的マップの重ね合わせによって示されます。青いピクセルは拒否された測定値を示します。 c 2つの機器によって抽出された、健康なラットの膀胱壁の中央値±SEMの平均値。 AFM とナノインデンターは同等の結果を提供します (二元配置分散分析テストでは統計的に有意な差は示されませんでした)。ナノインデンターと AFM の完全な比較については、補足図 4 を参照してください。 d 成体動物の加齢に伴うさまざまな膀胱組織層 (尿路上皮、固有層、筋肉) の剛性の変化 (AFM とナノインデンター)データをまとめたもの）。組織全体 (つまり、すべての層を合わせたもの) の YM 値の分布も示されています。時点当たり N = 3 匹のラット。各単一ラットの各組織層は、3000 を超えるフォースカーブ測定によって特徴付けられます。示されているデータは、YM の 10 を底とする対数 (Pa 単位) です。 e 各ラットの中央値の平均±SEM。ノンパラメトリックマンホイットニー検定では、研究時点で異なる組織層を比較した場合、統計的有意差は示されませんでした。 f 異なる時点での対照ラットからコラーゲンを発現する膀胱領域の定量化。各記号は、3 匹の動物の組織スライスの測定値を表し、各膀胱について複数のスライスが測定されます。グラフやチャートの背後にあるソースデータは、https://figshare.com/projects/Micro-mechanical_fingerprints_of_the_rat_bladder_change_in_actinic_cystitis_and_tumor_presence/158222 にあります。

ラットモデルと健康な動物における疾患進行中の膀胱機構の正確な比較を提供するために、我々はここで、動物の成体期（すなわち、生後4か月から）の老化プロセス全体にわたる健康な膀胱YMの進化を特徴付けました。治療後 2 か月から生後 8 か月、つまり治療後 6 か月に相当します）。成体期における動物の老化により、膀胱組織が全体的に硬化しました（図1d）。興味深いことに、各組織層に焦点を当ててみると、そのような傾向が確認されました。実際、尿路上皮は非常に幅広い値の分布を示し、加齢とともにより高い値に向かってシフトしました。2 か月目では、尿路上皮が二峰性の分布を示し、6 か月目にはより高い値に向かって移動し、より硬い集団が豊富になったことが理解できました。尿路上皮分布の最も高いピークが固有層のピークと重なっていることが観察でき、これは、異なる組織層間の境界が、急激で十分に分離された組織境界ではなく、剛性遷移によって分割されていることを示しています。

同様に、固有層も同じ傾向に従いました。2か月目では、中央値の平均は4.72±0.2 Log10(YM/Pa)でしたが、6か月目では最大5.18±0.25Log10(YM/Pa)でした(図1e)。同様に、筋肉組織でも YM は加齢とともに増加し、6 か月目では二峰性の分布を示しました。このような剛性の増加は、膀胱組織内のコラーゲンの増加とは相関しませんでした（図1f）。

光線性膀胱炎を発症している X 線照射動物をモデルとして使用し、線維性膀胱組織の機械的指紋を特徴付けました (図 2a)。 X線照射により、排尿頻度が増加し、排尿ごとの尿量が減少しました（補足図2）。このような生物学的影響には、弾性の変化が伴いました。つまり、膀胱線維症とより高密度な ECM 沈着の結果としての放射線照射誘発性光線性膀胱炎であり、これにより、一方では膀胱壁の剛性が増加しましたが、他方では膀胱内での弾性勾配が変化しました。膀胱壁は維持されました（尿路上皮は最も低いYMを特徴とし、固有層上で増加し、外側の筋肉層に到達するとさらに減少しました）（図2b）。

a 実験の概略図: X 線放射線療法は、膀胱に光線性膀胱炎を誘発するために使用されます。ラットを異なる時点で屠殺し、組織の弾性を評価する。 b 4 か月目にナノインデンターで収集された代表的な膀胱壁の硬さの勾配: X 線により、未治療の健康な動物と比較して膀胱壁全体の硬直が引き起こされます。線維化膀胱内の機械的空間的差異は維持され、異なる組織層 (U: 尿路上皮、L: 固有層、M: 筋肉) に関連付けられています。 c さまざまな時点でのX線照射膀胱からのYMの動態（赤色）と、ナノインデンターとAFMの両方で測定した同年齢の健康な動物との比較（灰色）。時点および条件ごとに N = 3 匹のラット、各 1 匹のラットの各組織層を 3000 を超えるフォースカーブ測定によって特徴付けました。示されているデータは、YM の 10 を底とする対数 (Pa 単位) です。 d 年齢を一致させた対照ラットに対する処置ラットの組織層の中央値log10 YM値の平均の変化の倍率。 T 検定では、対照動物と比較して統計的に有意な硬化が示されました (平均 ± 標準偏差と伝播誤差が示されています。ns= 有意ではない、*= p 値 < 0.05、**= p 値 < 0.005)。 e 各ラットの組織層の中央値log10 YM値の平均±SEM。二元配置分散分析では、線維症発症の動態に統計的有意差は示されませんでした。 f）異なる時点での対照ラットおよびX線照射動物からコラーゲンを発現した膀胱領域の定量化。各記号は、3 匹の動物の組織スライスの測定値を表し、各膀胱について複数のスライスが測定されます。グラフやチャートの背後にあるソースデータは、https://figshare.com/projects/Micro-mechanical_fingerprints_of_the_rat_bladder_change_in_actinic_cystitis_and_tumor_presence/158222 にあります。

照射後の YM の動態を特徴付けるために、治療後のさまざまな時点での照射動物の膀胱弾性を分析し、同年齢の健康な動物の膀胱弾性と比較しました。治療の2か月後、データのヒストグラム分布（図2c）と対照に対する平均値の変化倍数（図2c）の両方を比較すると、尿路上皮が放射線照射に最も反応した組織成分でした。 .2d）。固有層は、同年齢の対照動物と比較してわずかに狭い分布を示し（図２ｃ）、対照動物と比較してコラーゲン沈着が増加した（図２ｆ）。この時点では筋肉層に違いは見られませんでした。

照射治療から 4 か月後、尿路上皮は同年齢の対照に匹敵する大きな弾性率の広がりを示しました (図 2c)。対照的に、固有層と筋肉層は両方とも線維化プロセスに特に反応しているようでした。実際、どちらも健康な層よりも硬く、より狭く分布しているように見えました（図2c）。同様に、前の時点と比較して、より高い平均値が観察されました（図2e）。分布の中央値の平均を健康な対応物と比較すると、固有層と筋肉はより硬くなり（図2d）、線維性膀胱上のコラーゲン沈着の増加に関連した硬化でした（図2f）。

4 か月目から 6 か月目の YM プロファイルを比較すると、分布はより高い YM 値に向かって大きくシフトしませんでした (図 2c)。これは、損傷が時間の経過とともに安定しており、後の時点で硬化をさらに引き起こさないことを示唆しています (図 2e)。）。実際、硬直を引き起こす膀胱の生理的老化により、治療効果は動物の老化によって隠蔽され、硬直は尿路上皮についてのみ報告されていたため、高齢の動物では放射線照射を受けた動物と健康な動物の差はそれほど大きくありませんでした（図1）。 2d）。放射線照射を受けた動物の組織内のコラーゲンの定量では、2か月目および4か月目では非治療動物と比較してコラーゲン沈着の増加が示されましたが、6か月目では増加しませんでした（図2f）。それにもかかわらず、年長の治療動物ではそれほど広範囲な分布は示されず、剛性の不均一性の低下は線維化反応による組織成分のコラーゲンによる置換によって引き起こされたことが示唆されました。

興味深いことに、放射線照射を受けた動物のうちの1頭のマイクロメカニカルプロファイルは硬化に関して何の影響も示さず、同年齢（治療後4か月）の対照の健康な動物のマイクロメカニカルプロファイルと同等であることが観察されました（図3a）。組織学的分析と線維症の評価に続いて、この特定の動物が膀胱線維症を発症していないことを確認しました（図3b）。したがって、照射によって引き起こされる線維症を検出するためのマイクロインデンテーションの可能性が強調され、非存在下ではマイクロインデンテーションによって硬化が検出されないことが示されました。組織学的線維性 ECM 沈着の観察。

a マイクロメカニカルプロファイル (青色) は、同じ年齢 (照射後 4 か月) の対照の健康な組織 (灰色) のプロファイルと同等でした。 b 組織学的分析により、X 線に反応する動物 (左) では硬さの増加を伴う ECM (*) のより密な沈着が示されました。硬化のない膀胱の組織学（右）により、線維性損傷がないことが明らかになりました（照射後4か月）。グラフやチャートの背後にあるソースデータは、https://figshare.com/projects/Micro-mechanical_fingerprints_of_the_rat_bladder_change_in_actinic_cystitis_and_tumor_presence/158222 にあります。

膀胱の力学に対する腫瘍の発生と進行の影響を研究するために、同所性ラットモデルで膀胱弾性の進化を研究しました。このモデルでは、ラットに膀胱特異的発がん物質であるニトロソアミン（BBN）を含む水を与えました（図4a）。。このモデルにより、膀胱がんの発生と進行のすべての段階を監視できるため、人間で発生する病理学的プロセスが模倣されます。

a) 動物モデルの確立。 (b) 2 か月の BBN 治療時にナノインデンターで収集された代表的な膀胱壁の剛性勾配。尿路上皮異形成は * でマークされています。 (c) 4 か月間の BBN 治療。固有層に浸潤せず尿路上皮に限定された pTa 腫瘍が ** でマークされています。尿路上皮腫瘍細胞が基底膜を破壊し、4 ヶ月および (d) 6 ヶ月の BBN 治療で下の固有層に浸潤する pT1 腫瘍は、*** でマークされます。 U: 尿路上皮、L: 固有層、M: 筋肉。 (e) 2 か月、(f) 4 か月、(g) 6 か月の BBN 治療時の BBN 治療膀胱からの YM (黒)。ナノインデンターとAFMの両方で測定した同年齢の健康な動物（灰色）との比較。時点および条件ごとに N = 3 匹のラット。各単一ラットの各組織層は、3000 を超えるフォースカーブ測定によって特徴付けられます。示されているデータは、YM の 10 を底とする対数 (Pa 単位) です。 h 対照ラットに対する、処置ラットの中央値log10 YM値の平均値の変化の倍数±標準偏差(伝播誤差あり)。 T 検定では、対照動物に対して統計的に有意な軟化が示されました (平均 ± 標準偏差と伝播誤差が示されています。ns= 有意ではない、*= p 値 < 0.05、**= p 値 < 0.005、***= p 値) < 0.0005)。 i 各ラットの中央値の平均。二元配置分散分析により、BBN モデルの統計的に有意な差が 2 か月目から 4 か月目まで、および 4 か月目から 6 か月目までの尿路上皮で観察されたことが示されました。グラフとチャートの背後にあるソースデータは、https://figshare.com/projects/Micro-mechanical_fingerprints_of_the_rat_bladder_change_in_actinic_cystitis_and_tumor_presence/158222 にあります。

BBN治療の2か月後、膀胱組織は軽度の異形成を示しました。これは、異常な組織を有する上皮細胞が存在することを意味します（図4b）。異常細胞の存在は尿路上皮に限定されており、その厚さと細胞密度は増加したが、その下の固有層に侵入することはなかった。さらに、BBN は膀胱内の炎症経路を活性化します。この段階では、異形成膀胱組織は尿路上皮の弾性変化によって特徴付けられ、これは細胞層の拡大および異常細胞の存在と相関していました（図4b、e）。固有層と筋肉層は、同年齢の対照動物と同等の YM プロファイルを示し、組織全体は健康な膀胱組織と大きな差異はありませんでした。

4か月のBBN治療後、膀胱組織は尿路上皮（pTa）に局在する非浸潤性腫瘍を示し、少数の細胞グループが下の固有層（pT1）の表面に浸潤する局所浸潤点がほとんどありませんでした（図4c））。これらの膀胱組織は、対照（図４ｆ）と比較して０．８１倍の変化（図４ｈ）の尿路上皮の軟化を示し、また非常に広い剛性分布（０．７８倍の変化）を示した固有層の軟化を示した。たとえ癌細胞がまだこの組織層に浸潤していなかったとしても、筋肉の弾性分布は、健康な筋肉と比較して、より低いYM値に向かってわずかにシフトし始め、対照筋肉組織に対して0.87倍の変化を示したことが理解できよう。組織全体の YM 分布は二峰性プロファイルによって特徴付けられました。1 つの低いピークは尿路上皮および固有層の腫瘍細胞の存在に対応し、より硬いピークは腫瘍細胞が存在しない筋肉組織層に対応しました。、健康な組織と部分的に重なっています（図4f）。

BBN治療の6ヶ月後、腫瘍細胞は固有層（pT1）に存在しました（図4d）。また、この時点で、治療された膀胱は、尿路上皮および固有層のより柔らかい値に向かってシフトする弾性分布によって特徴付けられました（図4g）。筋肉組織は、1 つのピークが低い値の方にシフトし、2 番目のピークが健康な膀胱のピークと重なる二峰性分布を示しました (図 4g)。おそらく、組織の弾性の増加につながる動物の生理学的老化のため、対照に対する倍率変化はそれほど劇的ではなく、椎弓板は0.93柔らかく、筋肉は0.90柔らかくなりました（図4h）。私たちは、この膀胱軟化の主な原因は組織内の腫瘍細胞の存在であると仮説を立てました。腫瘍細胞は健康な細胞よりも柔らかいことが広く知られています。それにもかかわらず、腫瘍細胞の浸潤前に、さまざまな層の軟化が検出されました（椎弓板と筋肉については4か月目、筋肉については6か月目）。全体として、腫瘍性微小環境は、たとえそのような軟化効果がこれらの動物の生理的老化と組み合わされたとしても、健康な動物のものよりも柔らかかった。

初期段階の腫瘍の詳細な追跡を可能にするマウスモデルで膀胱腫瘍の仕組みを研究した後、根治的膀胱切除術を受けた患者から採取した高悪性度MIBCの微細機械的プロファイルを特徴付けました。これに関連して、我々は、腫瘍細胞が浸潤した筋肉組織と浸潤していない筋肉組織を含むペアの手術サンプルを調査しました。この戦略により、腫瘍性組織と非腫瘍性組織を特徴付けることができますが、ドナー間のばらつきを回避できます。正常な筋肉組織は、対数変換後のほぼガウス分布に従う YM によって特徴付けられ、中央値は 3.52 Log10(YM/Pa) (線形スケールで 33 kPa) でしたが、筋肉組織上の腫瘍細胞の腫瘍性浸潤により、機械的不均一性の増加と組織の全体的な軟化（中央値 3.28 Log10(YM/Pa)、線形スケールで 2 kPa）（図 5）。

a 高悪性度尿路上皮癌患者の筋浸潤性膀胱癌および対の非腫瘍性筋肉組織のヘマトキシリン・エオシン染色。 b 同じ患者の腫瘍性 (オレンジ色) および非腫瘍性 (青色) の筋肉組織の機械的プロファイル (n = 1)。ナノインデンターで収集したデータ。データは、YM の 10 を底とする対数 (Pa 単位) として表示されます。グラフやチャートの背後にあるソースデータは、https://figshare.com/projects/Micro-mechanical_fingerprints_of_the_rat_bladder_change_in_actinic_cystitis_and_tumor_presence/158222 にあります。

この研究では、膀胱の 3 つの組織層の機構をミクロスケールレベルで詳細に説明しており、これにより、3 つの組織層の弾性、光線性膀胱炎における組織の硬化、膀胱がんの発症と進行中の 3 つの層すべての軟化という点での不均一性が明らかになりました。ミクロスケールレベルでの力学的特性評価を提供することにより、我々は、単一細胞または小さな細胞塊による膀胱癌の浸潤方法に応じた腫瘍環境の変化に関する新たな情報を提供した。

私たちの知る限り、この研究では、健康状態、光線性膀胱炎、膀胱がんの両方について、ミクロンレベルの空間分解能で膀胱壁全体の空間的および時間的マイクロメカニカルマッピングを初めて実行しました。ここで使用された方法論は、まず、細胞機構を研究するためのメカノバイオロジーのゴールドスタンダードであるAFMでした。それにもかかわらず、組織の機械的特性の調査では、より大きなサンプリング領域に対処する必要があり、これはサンプルの試験規模、表面粗さ、および機械的不均一性の増加を意味します。これには、すべての機械的不均一性を測定するために (大きなサンプリング領域内の非常に柔らかい領域と非常に硬い領域を調査するため)、第 1 に Z ピエゾ範囲の拡大、第 2 に閉じた押し込みループが必要です。一方で、ナノインデンテーションに基づく力学の研究は複製の問題に悩まされていることが以前に報告されており、細胞スケールでは克服されていますが 24、組織スケールではまだ克服されていません。したがって、このような複雑なサンプルを検査する際の技術的課題を克服し、結果の堅牢性と再現性を高め、最終的に臨床現場に応用することを目的として、ここでは 2 つの押し込みベースの機器、AFM とそのような問題を克服するナノインデンターを組み合わせました。技術的要件があり、独自のデータの検証が許可されています。

我々は、膀胱壁が高度に機械的で不均一な組織であり、尿路上皮から固有層および筋肉層までの剛性の勾配を特徴とすることを実証した。また、マウスの膀胱組織を変化させることが知られている組織力学に対する老化の影響も示しました 25。組織力学と、さまざまな解剖学的組織層に対応する分布を理解することは、角膜 26 や皮膚 27 などの器官について以前に報告されているように、膀胱にも関連します。その生理学的機能には高い弾性張力と機械的ストレスが含まれるため、膀胱にも関連性があります。膀胱再建の目的にとって非常に重要です。

線維症は、慢性炎症による ECM タンパク質の病理学的蓄積によって生じ、組織の瘢痕化と肥厚をもたらし、最終的には臓器不全を引き起こします 15。線維化膀胱組織の機械的指紋を特徴付けるために、X 線照射を使用して光線性膀胱炎の動物モデルを確立しました。 YM のヒストグラム表現を使用することにより、照射後 2 か月で尿路上皮の硬化が確認されました。これは、照射の主な影響が細胞にあることを示唆しています。これは細胞のアポトーシスを誘導することがよく知られており、アポトーシス細胞は以前に報告されています。硬い29。 2 番目の研究時点、つまり 4 か月では、以前の研究と一致して、固有層と筋肉の硬化が発生しました 30。 6か月の放射線照射を受けた動物のYMは、4か月の治療を受けた動物と比べて変化しなかったが、対照動物の膀胱の仕組みは生後4か月から6か月にかけて増加し、治療の効果が隠蔽された。

マイクロインデンテーションによる組織の弾性の調査では、日光性膀胱炎を発症しなかった放射線照射を受けた動物に膀胱線維症が存在しないことも検出できました。この情報は、組織の弾性をマイクロスケールで定量化する診断の可能性を裏付けており、通常は組織学的手法によって調査される、線維化プロセスの反応性間質の特徴に関するより詳細な情報を得るために使用できる可能性があります。

また、肝がん組織で報告されているのと同様に、ラットモデルとヒトの両方で膀胱腫瘍の存在下で組織コンプライアンスの増加が観察されました 31。原則として、この所見は物議を醸しており、通常硬化が起こる固形腫瘍（すなわち、集合的細胞浸潤が優勢な乳がん32および肺がん34）の一般的な傾向とは反対であるように思われるかもしれない。組織の硬化は、前立腺や精巣などの泌尿器系臓器を非侵襲的なマクロスケール技術で研究する場合にも観察されます4。それにもかかわらず、空間的に分解されたマイクロメカニカルマップを提供することにより、細胞とECMの両方から組織の弾性への寄与を測定することができました。 MIBC 腫瘍では、乳がんについて以前に報告されているように、腫瘍細胞が組織に浸潤したときに組織の弾性の不均一性が増加することがわかりました 32。さらに、腫瘍細胞は良性細胞よりも柔らかく、悪性度が増加するとがん細胞の軟化も増加することが以前に確立されています 35。

一方で、ECM の硬化は、細胞の挙動を変化させ、持続的な増殖、浸潤、転移などのがん細胞の特徴的な能力を部分的に与える主要な機械的シグナルとしてますます認識されています 36。このような ECM の剛性の増加は、主に、特に腫瘍の浸潤前面でのコラーゲン沈着の増加に関連しており 37,38、さらに多くの場合、腫瘍組織の最も硬い領域に対応します 39。腫瘍性線維性間質の一例は乳がんの場合であり、乳がんの場合、乳房腫瘍はコラーゲン線維の線状化と肥厚の増加とともにコラーゲン沈着の増加を特徴としています40,41。線維性間質の沈着を特徴とする腫瘍は、乳房や膵臓のように硬いことが知られています42。さらに、NMIBC 患者では COL1A1 および COL1A243 との関連が報告されています。したがって、脱細胞化膀胱組織を研究して臓器全体の硬さに対する ECM の寄与を調査し、予後不良の非筋浸潤性膀胱癌患者で報告されているコラーゲン発現の増加との最終的な関連を研究することは、最終的には興味深いことになるでしょう 43。

さらに、膀胱腫瘍では、乳がん、前立腺がん、肺がんなどの硬化が報告されている腫瘍とは対照的に、がん細胞は単細胞または小さな巣として移動します 33。単細胞浸潤は、間葉系遊走とアメーバ様遊走に分類できます 33。筋浸潤性膀胱がんが、周囲のマトリックスが比較的柔らかい場合に起こる間葉性遊走とは反対に、アメーバ様遊走を利用して細胞の収縮性の亢進を促進することを示した研究はほとんどない44。ラットモデルの膀胱腫瘍の弾性プロファイルを調査することにより、腫瘍がまだ浸潤していないときに腫瘍の下の組織層が軟化していることが検出されました。これらの結果は、組織層が腫瘍細胞に浸潤される前にプライミングされて機械的リモデリングを受けることを示しており、したがって、早期膀胱癌の予後に対するマイクロインデンテーションによる組織の弾性測定の臨床的可能性が強調されています。この観察は、頭頸部扁平上皮癌スフェロイドの浸潤に先立ち、腫瘍細胞周囲の組織の機械的リモデリングが報告されている以前の研究と一致しています。前臨床モデルを使用して組織力学を調査することによってここで得られた情報を検証するには、臨床検体に対するさらなる試験が必要です。

私たちの研究の限界は、機械的測定の前に膀胱標本が急速冷凍されていることです。化学処理が行われておらず、サンプルが新鮮/冷凍されているとみなされたとしても、凍結/解凍手順により標本に何らかのアーティファクトが含まれる可能性を排除することはできず、選択バイアスの可能性が高まります。この影響を軽減することを目的として、サンプルを氷結晶の形成から保護する凍結保護剤 (OCT) を使用し、急速凍結プロトコルを使用しました。さらに、ここでは異なる条件間の比較研究を実行したため、サンプルには常に同一のプロトコルが適用されました。これまでの研究では、組織を凍結させた場合の機械的特性への影響はほとんどないことが示されています46。ただし、凍結組織を使用することにはいくつかの利点があり、さまざまな AFM 研究では新鮮な凍結した臨床検体が使用されました 27、47、48、49、50。さらに、凍結組織により半薄切片の作製が可能となり、組織学的分析や組織学的検査との相関付けが可能になります。

私たちの研究のもう 1 つの制限は、機械的モデリングに関係しています。弾性特性を推定するときに、粘性の影響を無視しました。私たちは、報告する値は、粘性効果が無視できるほど小さい、低周波材料応答の特性であると考えられると仮定しました。それにもかかわらず、ヤング率は材料の機械的応答について部分的な洞察を与えるだけです。たとえば、最近の研究 51 では、コラーゲンの量の違いが組織の硬さと細胞凝集体の粘度の両方にどのように影響するかを強調しています。今後の研究では、層固有の粘弾性効果の特性評価に焦点を当てる必要があります。

この研究は、さまざまな膀胱層の本質的な機械的不均一性を強調しています。膀胱の 3 つの解剖学的層を説明する高解像度のマイクロメカニカルマップを提供することにより、日光性膀胱炎および腫瘍の病理学的状態における膀胱組織の機械的特性の変化を報告します。このような機械的指紋は、最終的に将来の臨床診断および予後ツールへの道を切り開き、同様に膀胱再建目的のための最終的なヒントを明らかにする可能性があります。

フィッシャー雌ラットは、倫理プロトコル #1114 に従って処理されました。膀胱の生理的伸張ストレスを誘発するために、生理的に伸張した膀胱に対応する点滴量を推測するために、動物を屠殺する前に超音波（US）イメージングが実行されました（図6および補足図3）。 US イメージングは、MX250D トランスデューサーを備えた Vevo3100 LAZR-X イメージングステーション (FUJIFILM VisualSonics、アムステルダム、オランダ) で実行されました。 US 信号は、次の設定を使用してラット膀胱の軸方向断面を取得して収集されました:周波数: 21 MHz。ゲイン: 15dB; ステップサイズ: 200 μm。ラット膀胱の B モード 3D 超音波画像を取得し、VevoLab 3.2.5 ソフトウェアで分析しました。

サンプル調製プロトコルと実験のパイプライン。まず、生理学的 OCT 凍結保護剤膀胱点滴注入量を決定するために、超音波 (US) イメージングが実行されます。次に動物を屠殺し、凍結防止剤をカテーテルを通して膀胱に注入し、膀胱を外植して凍結します。凍結切片が準備され、AFM とナノインデンターの両方によって組織スライド上でマイクロインデンテーション実験が実行されます。その後、膀胱の解剖学的層の位置を確認するために組織学分析が行われました。

生後 2 か月、150 ～ 175 グラムの雌のフィッシャーラット (ドイツ、チャールズリバー) を、IRCCS サンラッファエレ病院の動物施設で標準条件 (温度: 22 °C ± 2、湿度: 50 ± 10%、明/暗) で飼育しました。サイクル: 12 時間の明と 12 時間の暗)。 1 週間の順応期間の後、ラットに X 線を照射しました。動物をイソフルラン 2 ～ 4% 0.3 ～ 0.8 L で麻酔し、膀胱を PE50 カテーテルを通して 450 μl の滅菌生理食塩水で満たしました52。膀胱に 20 Gy を 1 回照射しました。放射線量は、マイクロコーンビームコンピュータ断層撮影（CBCT）ガイダンスを備えた小動物専用のマイクロ照射装置（X-RAD225Cx SmART、PXIノースブランフォード、コネチカット州、米国）を使用して照射されました。麻酔をかけたラットを動物ステージに腹臥位にし、管電圧 = 40 kVp、電流 = 5 mA、ボクセルサイズ = 0.2 mm3 の設定を使用して CBCT 画像を取得しました。 CT スキャンで膀胱の輪郭を描き、10 × 10 mm2 のコリメーターを使用して 3 つの等しいサイズの線量ビームをそれぞれ 130°、180°、230° の角度に設定しました。線量分布はモンテカルロアルゴリズム 53 によって計算され、膀胱への平均線量は規定線量の 20 Gy に調整されました。照射設定は、管電圧 = 225 kVp、電流 = 13 mAでした。送達時間は、1 フィールドあたり約 2 ～ 5 分の範囲であり、手順全体 (CT イメージングと放射線療法) は 1 匹あたり 20 ～ 25 分以内に実行されました。次いで、放射線療法の２、４および６ヶ月後にラットを屠殺し（条件当たり３匹のラット）、組織学および機械的試験のために膀胱を準備した。

生後 2 か月のメスのフィッシャーラット (ドイツ、チャールズリバー) を IRCCS サンラッファエレ病院の動物施設で標準条件 (温度: 22 °C ± 2、湿度: 50 ± 10%、明暗サイクル: 12 時間) で飼育しました。明と12時間暗）。 1 週間の順応期間の後、ラットを 2 つのグループに均等に分けました。1 つのグループ（腫瘍）には 0.05% N-(4-ヒドロキシブチル)ニトロソアミン (BBN; Sigma Aldrich) を与え、もう 1 つのグループ (対照) には水を与えました。普通の水で給水しました。次いで、治療開始から２、４、および６ヶ月後にラットを屠殺し（条件当たり３匹のラット）、組織学および機械的試験のために膀胱を準備した。

動物に関するすべての手順および研究は、IRCCS Ospedale San Raffaele Animal Care and Use Committee によって承認されたプロトコルに基づいて、国内および国際標準ガイドラインに従って行われました。

IRCCS Ospedale San Raffaele (ミラノ、イタリア) の病理学部門を通じて、1 人の患者 (男性、62 歳、MIBC-pT2 G3) から、膀胱の非腫瘍組織と尿路上皮癌の対の標本が得られました。正式な書面による同意は、地元の治験審査委員会（倫理委員会 IRCCS Ospedale San Raffaele、2020 年 11 月に承認された URBBAN プロトコルの修正版）によって取得されました。データ収集およびすべての実験プロトコルは、ヘルシンキ宣言に概説されている関連ガイドラインおよび規制に従って、倫理委員会 IRCCS Ospedale San Raffaele によって承認されました。すべての方法は、承認されたガイドラインに従って実行されました。すべての患者は、今回および今後の研究のために自分自身の匿名情報を提供することに同意する書面によるインフォームドコンセントに署名しました。

ラット標本については、膀胱の生理的伸長を引き起こす点滴量を特徴付けるために、膀胱超音波画像処理を実施した。次に動物を CO2 で安楽死させ、膀胱カテーテル挿入 (22 G カニューレ、BD、イタリア) によって凍結保護剤 OCT (Bio-Optica、IT) を膀胱に注入しました (US 画像検査で事前に定義された容量、状況に応じて 200 ～ 400 μl の範囲)各膀胱のサイズと伸縮性）（図6）。尿道を閉鎖し、膀胱を摘出した。標本の完全性を維持するために、膀胱を組織包埋媒体（クリオスタット切片用 OCT コンパウンド）中で -80 °C（イソペンタンおよびドライアイス）で瞬間凍結しました 54。人体標本も同様に冷凍しました。

機械的分析のために、ミクロトームクリオスタットを使用して厚さ50μmの組織切片を調製し、機械的測定のために固定化するために、新鮮凍結切片を偏光スーパーフロストガラススライド上で室温で解凍した。 OCT は、機械的試験の前にリン酸緩衝液 (PBS) で洗浄して除去されました。包括的な組織学的分析のために、厚さ 10 µm のペアの凍結切片を解凍し、ホルマリン固定し、ヘマトキシリンエオシン染色しました。

膀胱組織標本のヤング率 (YM) は、Chiaro ナノインデンター (Optics11) および Bioscope Catalyst AFM (Bruker) を使用して特性評価されました。どちらの機器も測定された YM 値の点では同様の結果を提供しますが、2 つの技術の主な違いは、サンプルに加えられる力の測定に使用される装置にあります (図 7)。

両方の押込み装置の主な違いは、z ピエゾ範囲、カンチレバーのたわみの検出、および測定中の固定パラメータです。

膀胱組織のさまざまな層のヤング率値は、他の場所で説明されているように、厚さ 50 μm の組織切片で AFM によって取得された一連の力対押込み曲線 (単に力曲線、FC) にヘルツモデル 55,56 を当てはめることによって決定されました 24,57。 58 は、くぼみ δ が半径 R に比べて小さい限り正確です。

式では、 (1)、ν はポアソン係数であり、非圧縮性材料の場合は通常 0.5 に等しいと想定され、E はヤング率です。

半径 R が 5 ～ 10 µm の範囲の球状ガラスビーズ (SPI サプライ品) で構成されるカスタムモノリシックホウケイ酸ガラスプローブを、公称バネ定数 k = 3 ～ 5 N/ のチップレスカンチレバー (ナノセンサー、TL-FM) に取り付けました。メートル。確立されたカスタムプロトコルに従って、プローブが製造され、先端半径に関して校正されました59。接触半径の変動は、測定中の単一プローブの技術的可用性と、コロイドプローブの製造に使用された（同じバッチ内での）ガラスビーズの内部変動によるものでした。カンチレバーのバネ定数は、熱雑音校正法 60,61 を使用して測定され、球の追加質量の寄与について補正されました 62,63。たわみ感度は、SNAP 手順 24 に従って、以前に特性化されたバネ定数を基準として使用することにより、毎回の実験前にその場で非侵襲的に校正されました。

すべての機械的測定は、PBS 溶液に浸した組織サンプルを使用して実行されました。 FC（フォースボリューム、またはFV）のセットは、AFMソフトウェアに統合されたMiroソフトウェアモジュールを使用して取得された光学画像とAFM画像の正確な位置合わせを利用して特定された選択された関心領域で収集されました。光学的アクセスと組織スライスの設計により、膀胱のさまざまな層（尿路上皮、固有層、筋肉層）上でプローブを直接移動させることができ、局所的な機械的特性を分析する対象領域を特定することができました。

各 FV は通常、空間的に 5 ～ 10 μm 離れた 144 ～ 225 個の FC のアレイで構成され、各 FC には 8192 個のポイントが含まれ、ランプ長 L = 6 ～ 10 μm、最大荷重 Fmax = 200 ～ 1500 nN、ランプ周波数 f = 1 Hz。最大荷重は、一般的な最大圧痕が約 2 ～ 5 μm の範囲になるように調整されました。押し込み中のプローブの典型的な接近速度は 12 ～ 20 µm/s でした。

各組織層は、ラットごと（すなわち、異なる膀胱器官ごと）の 3 つの異なる組織スライス上の異なる肉眼的に分離された関心領域で少なくとも 15 の独立した FV を収集することによって特徴付けられました。膀胱壁の厚さを正規化するために、膀胱の中央領域からの組織スライドを選択した(膀胱の端に近い膀胱断面はより厚い筋肉層を有する)。さらに、膀胱の特定の領域をサンプリングすることによるバイアスを回避するために、組織切片の 4 つの基本点を参照として、調査対象の各組織切片内の少なくとも 4 つの場所をランダムに選択して 3 つの組織層をサンプリングしました。合計すると、各層は 1 つの器官あたり 2000 を超える FC によって特徴付けられます。データ分析は、以前に他の場所で説明されているように実行されました64。

機械的試験の後、組織切片を 4 % パラホルムアルデヒド (PFA) で固定し、ナノインデンテーション実験中に測定された単一の関心領域の解剖学的位置を遡及的に確認するために、同じスライスでヘマトキシリンエオシン染色を実行しました (図6）。

マウス膀胱上の機械的マップは、収集された各スライスの少なくとも 3 つの十分に分離された領域で Chiaro ナノインデンター (Optics11 BV) を使用して収集されました。寸法に関しては、マップ全体の寸法が接線方向 (さまざまな層を通る) 100 μm で、ピクセルサイズ 10 μm が選択され、尿路上皮から筋肉までの膀胱壁の厚さ全体をカバーするのに必要な長さが選択されました (通常は数100μm)。

ヒト膀胱標本の機械的特性評価は、同じ Chiaro ナノインデンターを使用して実行されました。膀胱ごとに 2 つの異なる組織片から、3 つの異なる組織層で最大 1 mm x 1 mm (ピクセルサイズ 10 μm) のマップが収集されました。組織片あたり 3 ～ 5 枚の組織スライドを測定しました。ヘルツモデル (式 1) を力の曲線に当てはめました。

組織は、バネ定数が約 0.5 N/m、半径が約 9 μm のカンチレバーを使用してプローブされました。すべての測定は、押し込み速度 5 μm/s、目標押し込み量 5 μm で、押し込み制御モード (つまり、押し込み速度が荷重段階全体を通じて一定になる閉ループ) で実行されました。 AFM の場合と同様に、この選択は、ヘルツ理論の放物線圧子の近似に準拠し、サンプルの有限の厚さによって与えられる底部効果を回避するためにも行われました 65,66。

最適な押し込み深さを確立するために、異なる押し込み範囲で得られた YM を比較し、光学プロフィロメトリー (Veeco WYKO NT9100 および OCT) によって表面粗さを分析しました (補足図 4)。後者の技術では、スケールに依存する粗さが示されました。、半径約 10 µm の領域を分析した場合、算術粗さの値は約 2 ～ 300 nm になります (つまり、圧子の接触のスケール)。組織と圧子の接触を確実に等角にするために、ヘルツフィットを実行しました。接触の最初の部分 R2 > =0.90 の場合にフィッティングが有効であるとみなしました。また、異なる押し込み深さ範囲 (1 ～ 3 μm、3 ～ 5 μm) でのフィッティング結果を比較しました。異なる押し込み深さでは、 YM はほぼ同じままですが、くぼみの深さが増加するにつれて拒否されたフィットの数がわずかに増加しました (補足図 5)。これは、より大きなひずみでの穏やかな非線形挙動を示唆しています。 0.2 ～ 1.2 μm) により一貫性のある結果を維持し、結果を AFM データセットとより簡単に比較できます。この選択により、最大のくぼみが典型的な粗さの値よりも大幅に大きくなることも保証されました。

厚さ10μmの膀胱凍結切片を調製し、OCTをPBSで洗い流し、組織スライドを4% PFA上に固定した。次に、ヘマトキシリンエオシン (HE) 染色を次のように実行しました。スライドをMilliQ水で2回洗浄し、細胞核をヘマトキシリンで50秒間染色し、次にMilliQ水で5分間洗浄し、エオシン上で15秒間インキュベートした。洗浄後、組織スライドをエタノールの勾配を増加させて脱水し、次いで透明剤としてのキシレン上でインキュベートした。次に、サンプルを Eukit でマウントしました。 HE スライドからの包括的な組織病理学的分析は、経験豊富な尿路病理学者 (RL) によって機械的データに関して盲目的に実行されました。さらに、以前に機械的測定に使用したものと同じ組織切片（厚さ 50 μm）を固定し、組織層を確認するために HE 染色しました（ヘマトキシリンで 20 秒、エオシンで 15 秒）。

HE 染色組織からのコラーゲンの定量は、暗視野顕微鏡 (Zeiss AxioImager M2M) で偏光を使用して取得した画像からコラーゲンの複屈折を定量することによって実行されました。すべての画像は 10X 対物レンズ (APOCHROMAT 10X - NA 0.4 5) を使用してキャプチャされ、ImageJ ソフトウェアで分析されました。画像は最初に 8 ビット画像に変換され、背景ノイズを除去して組織からすべての陽性ピクセルを収集するために閾値が手動で調整されました。確立された閾値を超える面積割合の割合が定量化されました。

組織層およびラットあたりの YM 値の中央値を計算しました。 AFM とナノインデンターの両方の機器は同等の YM 値を提供し、フォースカーブは概念的に同じ方法で測定されているため、ここで報告される結果は、AFM とナノインデンターの両方によって収集された重複データと、ラットおよび組織層ごとに両方の機器によって得られたプル中央値を表しています。。

各組織層におけるX線照射とBBN処理の効果を分析するために、健康なラットに関するYM倍率変化の中央値を計算しました。これを行うために、我々はまず、特定の時点における各組織層の各ラットの AFM とナノインデンターの YM 中央値を平均しました。これにより、研究した各条件で 3 つの中央値 (ラットあたり 1 つ) が得られます。私たちは病気の結果としての（機械的）変化に興味があったので、治療動物と対照動物をペアにしました。測定されたすべてのラットがエンドポイントであったため、あらゆる病気の状態は健康なラットのいずれかに由来する可能性があると仮定しました。これは、条件ごとに考えられる倍率変化は、各時点あたり 3 匹の対照ラットと 3 匹の治療ラットの組み合わせであることを意味します。

(C = 対照、T = 処理済み)

Rat1T/Rat1C、Rat2T/Rat1C、Rat3T/Rat1C、

Rat1T/Rat2C、Rat2T/Rat2C、Rat3T/Rat2C、

Rat1T/Rat3C、Rat3T/Rat3C、Rat3T/Rat3C。

これにより、治療および時点ごとに 9 つの数値が得られます。それぞれから 1 (コントロールラットからの変化なし) を引くと、結果の分布を 2 元 t 検定で検定して、平均がゼロではないという仮説を検証できます。

治療の動態を研究するために、異なる時点での各単一ラットの各組織層の中央値 YM 値の平均を比較することにより、Tukey の多重比較検定による 2 元配置分散分析を実行しました。両方の機器でラットおよび組織層ごとに分位数-分位数 (QQ) プロットを実行することにより、YM 分布の正規性をチェックしました。正規分布ではない YM 分布については、ノンパラメトリック統計検定 (マンホイットニー検定) が実行されました。

研究デザインの詳細については、この記事にリンクされている Nature Portfolio Reporting Summary を参照してください。

グラフやチャートの背後にあるすべてのソースデータは、https://figshare.com/projects/Micro-mechanical_fingerprints_of_the_rat_bladder_change_in_actinic_cystitis_and_tumor_presence/158222 にあります。元データは補足データ 1 ～ 9 に含まれます。残りの情報は、合理的な要求に応じて対応著者から入手できます。

合理的な要求に応じて、対応する著者からコードを入手できます。

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AFM 測定におけるサポートについては、H. Holuigue と E. Lorenc に感謝します。この研究は、Marie Skłodowska-Curie Action 助成契約 No. 812772 (プロジェクト Phys2Biomed) に基づいて、欧州連合の Horizon 2020 研究およびイノベーションプログラムから資金提供を受け、助成契約 801126 (編集) に基づいて欧州連合の Horizon 2020 研究およびイノベーションプログラムから資金提供を受けました。）。

実験腫瘍学部門/泌尿器科、IRCCS Ospedale San Raffaele、ミラノ、20132、イタリア

ラウラ・マルティネス＝ビダル、E. アルチェラ、I. ロカテッリ、F. ペデルゾーリ、C. ヴェネゴニ、A. サロニア、M. アルファノ

Vita-Salute San Raffaele University、Via Olgettina、60、ミラノ、20132、イタリア

ローラ・マルティネス・ビダル、F. ペデルゾーリ、A. サロニア

CIMa.I.Na および物理学科 "Aldo Pontremoli"、ミラノ大学、ミラノ、20133、イタリア

M. チヒゾーラ、P. ミラニ、A. ポデスタ

Optics11、アムステルダム、オランダ

M. ベラルディ & K. ビラフスキ

LaserLab、VU 大学物理学および天文学部、アムステルダム、オランダ

M. ベラルディ

IRCCS サン・ラッファエーレ病院、病理ユニット、ミラノ、20132、イタリア

R. ルチアーノ

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概念化、LMV、AP、MA; 方法論、LMV、MC、AP、MB、EA、IL、FP、CV、RL; 正式な分析、LMV、MC、MB、CV、AP、MA; 調査、LMV、MC、MB。リソース、MA、AP、PM。データキュレーション、LMV、MC、MB、AP、MA; 執筆 - 原案、LMV、MA; レビューと編集の執筆、LMV、MC、MB、EA、FP、CV、PM、KB、AS、AP、MA。資金調達、MA、PM。マサチューセッツ州監督

A. ポデスタまたは M. アルファノとの通信。

MB と KB は Optics11 BV に雇用されています。他のすべての著者は競合する利益を宣言していません。

Communications Biology は、この研究の査読に貢献してくれた匿名の査読者に感謝します。主な編集者: Alexander Cartagena-Rivera と Eve Rogers。査読者レポートが利用可能です。

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転載と許可

Martinez-Vidal、L.、Chibizola、M.、Berardi、M. 他ラットの膀胱のマイクロメカニカルフィンガープリントは、光線性膀胱炎と腫瘍の存在で変化します。 Commun Biol 6、217 (2023)。 https://doi.org/10.1038/s42003-023-04572-0

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受信日: 2022 年 8 月 19 日

受理日: 2023 年 2 月 9 日

公開日: 2023 年 2 月 24 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s42003-023-04572-0

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