成果報告書詳細
管理番号20110000000139
タイトル平成20年度~平成21年度成果報告書 新規悪性腫瘍分子プローブの基盤技術開発 分子プローブ要素技術の開発
公開日2011/4/20
報告書年度2008 - 2009
委託先名国立大学法人北海道大学大学院先端生命科学研究院
プロジェクト番号P08029
部署名バイオテクノロジー医療技術開発部
和文要約 我々は、主に日本人由来がん細胞株(胃がん、大腸がん、肺がんについて、がん細胞表面マーカーとして標的となりうる特徴的な糖鎖構造の探索をおこない、それらを明らかにした。さらに、乳がん細胞株(日本人由来)、前立腺がん細胞株(ヒト由来)の2種類についても細胞表層の糖鎖構造の違いを明らかにした。これらの構造解析の結果から、肺がん細胞株(A549)の糖鎖構造が今回調べた細胞株で特徴的な発現パターンを示した。その特徴として、細胞膜成分である糖脂質GM2が他の糖脂質に比べ有為に多く発現していたため、これに関わる分子の探索を開始した。その方法として、糖鎖を高密度に集合させた細胞表層レプリカナノ微粒子を作製することで、高選択的に糖鎖のみをナノ微粒子表面に捕捉することができた。これらのナノ微粒子とHela細胞より調整したペプチドライブラリーを用い、ナノ微粒子をそのままMALDI-TOF MS測定する独自の検出方法を構築した。また、肺がん細胞株であるA549より調製した細胞懸濁液を用いた場合、反応液のカルシウム濃度を調節することにより、より鮮明に37KDa付近に特異的なバンドを見い出した。このバンドの詳細なプロファイルを調べた結果、AnnexinIIであることが判明した。この作業を、肺がん細胞株(Lu-139)を用いて行った結果、カルシウム濃度に関わらず、特異的なバンドの検出には至らなかった。これらの結果から、同じ糖脂質を提示した金ナノ微粒子を用いても、細胞種により結合する分子が異なることがわかった。さらに我々は、細胞表面の糖脂質をそのままナノ微粒子に担示することで、細胞表面により近い糖鎖構造の再構築とそれに結合する関連分子の検出系の構築を目指している。
 一方、将来的な評価方法の一つとなりうるリアルタイムでの動態観察を行うためのシステムを構築した。具体的には、数種類のペプチドや構造が異なる糖鎖分子を提示した半導体量子ドット(QDs)を用い、尾静脈導入から全身分布に至る経過をリアルタイムの動画として得ることで、in vivoにおける動態を詳細に観察することができた。
英文要約R&D Project on Molecular Imaging Equipment/ Development of Core Technology on Novel Molecular Imaging Probes for Malignant Tumor Detection/  Development of Elemental Technology for Molecular Imaging Probes
Title: Development of tumor specific probes based on the glycoform profiles on cell surface (FY2008-FY2009)
We chiefly searched for a feature carbohydrate structure that was able to become a target as a cancer cell surface marker about the stomach cancer, the large intestine cancer, and the lung cancer, that are Japanese origin cancer cell lines. In addition, the difference of the carbohydrate structure on the cell surface of two kinds (the breast cancer cell line (Japanese origin) and the prostatic cancer cell stock (human origin)) was clarified. A feature expression pattern was shown from the result of structure analysis due to the cell strain, lung cancer cell line, A549, had examined this time. The search for the molecule related to GM2, that was the cell membrane elements appeared to the perpetual change compared with other glycolipids began. As technical aspects, we established the cell surface replica Nano corpuscle to make sugar chains gather in a high density. Using these materials, the sugar chains were able to be caught high selectively by using this on the surface of the corpuscle of Nano. We established an original detection method using MALDI-TOF MS. On the other hand, we found a specific band in the vicinity of 37KDa more clearly by regulating the calcium density of reaction liquid using A549 cell line. It was recognized AnnexinII by fine profiling. In a case of using lung cancer cell line (Lu -139), we did not reach the detection of a specific band. We aim at the construction of the remodeling of similar carbohydrate chain structures on nano corpuscle and the detection system of a molecule combined with carbohydrate chains.
We established a system to observe real time in vivo imaging as the one of the future evaluation methods.
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