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Maximizing the cancer diagnostic information contained in large extracellular vesicles

Research Project

Project/Area Number 20H03538
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
Research InstitutionJapanese Foundation for Cancer Research

Principal Investigator

SHIBA Kiyotaka  公益財団法人がん研究会, がん研究所, 特任研究員 (40196415)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大木 暁  公益財団法人がん研究会, 有明病院 消化器化学療法科, 医長 (50348546)
杉山 裕子  公益財団法人がん研究会, 有明病院 細胞診断部, 部長 (80322634)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥18,200,000 (Direct Cost: ¥14,000,000、Indirect Cost: ¥4,200,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2020: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
Keywords細胞外小胞 / 液性診断 / エクソソーム / large EVs / 遠心分離 / Extracellular vesicles / EV / 診断 / 唾液 / ミクロソーム / エキソソーム / がん
Outline of Research at the Start

細胞が放出する細胞外小胞は、細胞・組織間コミュニケーションの主役的立場にあり、特にがんの発生・進展・悪性化に重要な役割を果たす。細胞外小胞は極めて多様性に富んだ集団で、どのサブクラスが、がん化のどの側面に、どのように関連しているのかについては未解明のままである。本応募研究では、がん患者体液が含む細胞外小胞を、広いダイナミックレンジで俯瞰することで、がんの診断情報を最大化するために最適な細胞外小胞のクラスを決定し、同時にこれらサブクラスが、どのようにがん化の進展に寄与するかを明らかにしていく。

Outline of Final Research Achievements

Extracellular vesicles (EVs) are heterogeneous entities, encased in a lipid bilayer, that are released from various cell types, including cancerous and normal cells. This study primarily targets the 'large' class of EVs, which are notably released from cancer cells, and introduces a new methodology for subclassifying these large EVs - a technique previously unestablished. This method first segregates large EVs via low-speed, brief-duration density gradient centrifugation, then sorts them into three subclasses based on the movement patterns of encapsulated proteins through non-hierarchical data clustering analysis. Each subclass contains proteins associated with distinctive biological functions, yielding key insights that could inform the diagnostic and therapeutic utilization of EVs.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

細胞外小胞(EV)は、あらゆる細胞から放出される小胞の集団である。その大きさなどの物理化学的性質、内包する生体高分子の違い、そして想定される生成経路の違いがEVの多様性を生み出している。現在、診断や治療を目的としたEVの利用開発研究が盛んに進められているが、その前提として、多様なEV集団がどのようなサブクラスに分類できるのかを明らかにしておく必要がる。本研究では、特にがん細胞から盛んに放出されているとの報告のある、「大きな」クラスのEVに焦点をあて、これをさらにサブクラスに分ける方法の開発に成功し、大きなEVを診断・治療に利用する際のガイドとなる重要な知見を得ることに成功した。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Hunter College of CUNY(米国)

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  • [Journal Article] 唾液とリキッドバイオプシー2021

    • Author(s)
      平賀智豊、野村武史、芝清隆
    • Journal Title

      歯界展望

      Volume: 138 Pages: 192-196

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  • [Journal Article] Pentapartite fractionation of particles in oral fluids by differential centrifugation2021

    • Author(s)
      Hiraga Chiho、Yamamoto Satoshi、Hashimoto Sadamitsu、Kasahara Masataka、Minamisawa Tamiko、Matsumura Sachiko、Katakura Akira、Yajima Yasutomo、Nomura Takeshi、Shiba Kiyotaka
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 3326-3326

    • DOI

      10.1038/s41598-021-82451-6

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Specimen-specific drift of densities defines distinct subclasses of extracellular vesicles from human whole saliva2021

    • Author(s)
      Yamamoto Satoshi、Okamura Kohji、Fujii Risa、Kawano Takamasa、Ueda Koji、Yajima Yasutomo、Shiba Kiyotaka
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 16 Issue: 4 Pages: e0249526-e0249526

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0249526

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  • [Presentation] ヒト口腔液が含む多様な細胞外小胞を操作的に差分化する2023

    • Author(s)
      芝 清隆
    • Organizer
      第7回 Liquid Biopsy 研究会シンポジウム3「体液エクソソームから疾患情報を見つけ出す新技術」 令和5(2023)1月28日(東京)
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    • Invited
  • [Presentation] 細胞外小胞(いわゆるエクソソーム)とはナニものか?2022

    • Author(s)
      芝 清隆
    • Organizer
      第12回ナノカーボンバイオシンポジウム 令和4(2022)8月30日(東京)
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    • Invited
  • [Presentation] Craftgen@EV:エピトープを異なる 細胞外小胞クラスに担持させる 人工タンパク質システム2022

    • Author(s)
      品川翔太、南澤宝美后、芝 清隆
    • Organizer
      第9回日本細胞外小胞学会 令和4(2022)10月24日(東京)
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  • [Presentation] ウェスタンブロッティング法を用いた 細胞外小胞由来膜タンパク質の検 出におけるMPC ポリマーの利用2022

    • Author(s)
      松田将、鈴木裕貴、野田朋澄、原田英治、南澤 宝美后、芝 清隆
    • Organizer
      第9回日本細胞外小胞学会 令和4(2022)10月25日(東京)
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  • [Presentation] サンドイッチ蛍光イムノアッセイに よる細胞外小胞検出法の開発2022

    • Author(s)
      島田紗也華、楊倬皓、小嶋 良輔、山岸 舞、芝 清隆、船津高志、白崎善隆
    • Organizer
      第9回日本細胞外小胞学会 令和4(2022)10月25日(東京)
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  • [Presentation] 遠心沈降速度の分布パターンから 細胞外小胞のサブクラスを 同定するデータ解析法2022

    • Author(s)
      河野孝斉、岡村浩司、植田幸嗣、芝 清隆
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      第9回日本細胞外小胞学会 令和4(2022)10月25日(東京)
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      河野孝斉, 南澤宝美后, 芝 清隆
    • Organizer
      第8回日本細胞外小胞学会学術集会
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    • Author(s)
      Kiyotaka Shiba
    • Organizer
      Pacifichem 2021
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Live-cell imaging of release activity of extracellular vesicles2021

    • Author(s)
      Shirasaki Y, Suzuki N, Minamisawa T, Kojima R, Yamagishi M, Shiba K, Uemura S, Funatsu T
    • Organizer
      Pacifichem 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] bioRxiv

    • URL

      https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.04.29.537961v1

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ウェスタンブロッティング用増強剤2021

    • Inventor(s)
      芝清隆、鈴木裕貴、松田将、野田朋澄、原田英治
    • Industrial Property Rights Holder
      公益財団法人がん研究会、日油株式会社
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2021
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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