成果報告書詳細
管理番号20150000000351
タイトル平成25年度-平成26年度成果報告書 健康安心イノベーションプログラム 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:血液中のがん分子・遺伝子診断を実現するための技術・システムの研究開発 血中分子・遺伝子診断のための基礎技術の研究開発 (がんの発症を予測するシステムの開発 小型診断用質量分析装置の開発によるエクソソーム診断) に関する研究
公開日2015/5/26
報告書年度2013 - 2014
委託先名独立行政法人国立がん研究センター
プロジェクト番号P10004
部署名ロボット・機械システム部
和文要約がん細胞は細胞外分泌顆粒エクソソームを体液中に分泌する。25年度は、簡便かつ高感度なエクソソームの検出系を確立および、早期大腸がんを検出可能にするエクソソームマーカーCD147の有用性を報告したが、26年度はさらに血清中膵臓がんマーカーと尿中膀胱がんマーカーの開発を行った。膵臓がんのエクソソーム特異的マーカーの開発には、膵臓がん患者血清および健常人血清由来のエクソソームを用いてLC-MS/MS解析を行い、9種類の膵臓がん特異的エクソソームマーカー候補を選出した。選出した候補タンパク質が膵臓がん患者血清中エクソソームに含まれているかをイムノブロッティング法で確認した結果、2種類の膜タンパク質に関して、Stage IIの膵臓がん患者血清でその存在が確認できた。一方で、健常人血清由来のエクソソームでは検出できなかった。膀胱がんのエクソソーム特異的マーカーの開発過程において、前年度開発したエクソソーム検出系の尿への最適化を行った。さらに膀胱がん患者の尿由来エクソソームのLC-MS/MS解析結果から、8つのマーカー候補タンパク質を選出した。それらタンパク質のうち、2つのタンパク質をそれぞれ含むエクソソームが膀胱がん患者尿中に有意に多く存在することを、開発したエクソソーム検出系を用いて明らかにした。本エクソソーム診断マーカーの優位性が示唆され、本研究の主目的であるイムノアッセイ一体型小型診断用MS機器の開発の機能検定のためのマーカーおよび、機器開発後、臨床現場で用いられる際の診断マーカーのラインナップとして、大腸がんの他に膵臓がんおよび膀胱がんが増え、より実用性を増すことに成功した。
英文要約Cancer cells secrete small membranous extracellular vesicles (EVs) into their microenviroment and circulation. In previous year, we showed that circulating EVs could be used for early stage diagnosis of colorectal cancer using cancer-EVs specific antigen, CD147. In this year, we have developed pancreatic cancer and bladder cancer specific EVs markers. In order to identify pancreatic cancer specific EVs marker, we performed proteomic analysis using EVs from pancreatic cancer patient’s serum. As a result, we selected 9 transmembrane proteins as candidate for pancreatic cancer markers. By western blotting analysis, we confirmed that 2 proteins are contained in serum EVs from Stage II pancreatic cancer patients, but not those from healthy donors. Next, we explored bladder cancer specific urinary EVs marker and performed proteomic analysis using clinical samples identified several transmembrane proteins. Of these, we selected 2 proteins as candidate biomarkers, and performed our developed EVs detection method using antibodies against these urinary EV proteins. Urine from bladder cancer patients contained EVs that are double positive for one of these three proteins and a general EV marker, CD9 or CD63, more abundantly than that from healthy donors. This work established a novel ultra-sensitive detection technology of disease-specific circulating extracellular vesicles, opening new perspectives in translational medicine both in diagnosis and therapy and could be used for the development of a novel platform of EVs diagnosis based on MS-method in our NEDO team.
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