CTC detection based diagnosis using intelligent image-activated cell sorting
| Project/Area Number |
21H01778
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 28050:Nano/micro-systems-related
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| Research Institution | Ritsumeikan University (2022-2023)
The University of Tokyo (2021) |
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Principal Investigator |
磯崎 瑛宏 立命館大学, 理工学部, 准教授 (10732555)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松阪 諭 筑波大学, 医学医療系, 教授 (00372665)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
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| Keywords | イメージングフローサイトメトリー / がん細胞検出 / 細胞分取 / 機械学習 / フローサイトメトリー / 血中循環がん細胞 / CTC / インテリジェント画像活性細胞選抜法 / Flow cytometry / マイクロ流体工学 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、血中循環腫瘍細胞 (CTC)の高感度検出および解析技術を構築することを目的とする。これにより、患者への身体的負担の少ない血液検査によるCTC検出を用いたがんモニタリング方法の構築を目指す。がんの転移はがん細胞が血流に乗って他の場所に移ることによって起こるため、血中のがん細胞「CTC」を血液検査によって検出できれば、がんの早期発見などが可能になる。しかしながら、CTCは1 mLの血液中に数個しか存在しないと言われており、検出の感度を上げることが大きな課題であった。本研究は、マイクロ流体技術と超高速イメージング技術を用いることでこの課題を解決する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、血中循環腫瘍細胞 (Circulating tumor cells; CTC)の高感度検出および解析技術を構築することを目的とする。これにより、患者への身体的負担の少ない血液検査によるCTC検出を用いたがんモニタリング方法の構築を目指す。がんの転移はがん細胞が血流に乗って他の場所に移ることによって起こるため、血中のがん細胞「CTC」を血液検査によって検出できれば、がんの早期発見などが可能になる。さらにCTCは血中でクラスター化することもある。クラスター化したCTC「クラスターCTC」は、単一で存在するCTCと比較して転移能力が高いという報告もあり、血中のクラスターCTCの有無も有用な情報となる。しかし、CTCは1 mLの血液中に数個しか存在せず、クラスターCTCはさらに少ないと言われているため、検出の感度を上げることが大きな課題であった。本研究は、マイクロ流体技術と超高速イメージング技術を用いることでこの課題を解決することを目指している。
このような目的のもと、今年度はマイクロ流路内を流れる大きな細胞（CTC）やCTCクラスターを上手く制御して高速かつ高精度に分取するデバイスの開発を行った。具体的には、粘性流体を導入して細胞をマイクロ流路内に一列に並べる技術を開発し、さらにその時に生じる新たな問題点を解決する手法を提案し、これらのコンセプトが正しく動作することを実験的に実証した。また、これら新しく開発したマイクロ流路がインテリジェント画像活性細胞選抜装置へ組込むことができることも実験的に確認した。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(11 results)
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[Presentation] Detection and characterization of circulating tumor cell clusters by high-throughput optomechanical imaging flow cytometry2022
Author(s)
Hiroki Matsumura, Larina Shen, Akihiro Isozaki, Hideharu Mikami, Dan Yuan, Maik Herbig, Yuto Kondo, Tomoko Mori, Yoshika Kusumoto, Masako Nishikawa, Yutaka Yatomi, Satoshi Matsusaka, Keisuke Goda
Organizer
CYTO 2022
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[Presentation] High-throughput on-chip imaging of diverse cancer cells in blood2021
Author(s)
Hiroki Matsumura, Larina Tzu-Wei Shen, Hideharu Mikami, Akihiro Isozaki, Dan Yuan, Taichi Miura, Yoshika Kusumoto, Masako Nishikawa, Atsushi Yasumoto, Takeshi Yamada, Aya Ueda, Hiroko Bando, Hisato Hara, Yutaka Yatomi, Satoshi Matsusaka, and Keisuke Goda
Organizer
The international Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2021 (Pacifichem 2021)
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[Presentation] 蛍光イメージングフローサイトメトリーによる血中循環腫瘍細胞の検出2021
Author(s)
松村 洋貴, 沈 之為, 三上 秀治, 磯崎 瑛宏, 袁 丹, 楠本 佳香, 西川 真子, 山田 武史, 上田 文, 坂東 裕子, 原 尚人, 矢冨 裕, 松阪 諭, 合田 圭介
Organizer
化学とマイクロ・ナノシステム学会第44回研究会
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[Presentation] 高速蛍光イメージングフローサイトメトリーによるがん細胞の検出2021
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松村 洋貴, 沈 之為, 三上 秀治, 磯崎 瑛宏, 袁 丹, 三浦 太一, 楠本 佳香, 西川 真子, 安本 篤史, 山田 武史, 上田 文, 坂東 裕子, 原 尚人, 矢冨 裕, 松阪 諭, 合田 圭介
Organizer
化学とマイクロ・ナノシステム学会第43回研究会
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