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脳由来エクソソームの細胞種特異的・高感度回収技術の構築とうつ病バイオマーカー探索

Research Project

Project/Area Number 21K07536
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52030:Psychiatry-related
Research InstitutionDepartment of Clinical Research, National Hospital Organization Kure Medical Center

Principal Investigator

岡田 麻美  独立行政法人国立病院機構(呉医療センター臨床研究部), その他部局等, 研究員(移行) (30517280)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 江口 正徳  呉工業高等専門学校, 電気情報工学分野, 准教授 (60613594)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsうつ病 / エクソソーム / リキッドバイオプシー / 精神神経科学 / バイオマーカー
Outline of Research at the Start

うつ病を初めとする脳に起因する疾患において、神経やグリア細胞など脳の細胞から分泌されるエクソソーム(脳由来エクソソーム)は、末梢血中で回収可能な脳内変化を反映する成分として注目されている。ただし、末梢血中における脳由来エクソソームの存在量は微量である。そこで本研究では、生物学と工学の技術融合により、特異的かつ高感度に回収する技術開発を目指して基礎的研究データを蓄積する。本研究で見出した新たな技術を用いてうつ病のバイオマーカーの探索を行い、臨床応用を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

うつ病を初めとする脳に起因する疾患において、神経やグリア細胞など脳の細胞から分泌されるエクソソーム(脳由来エクソソーム)は、末梢血中で回収可能な脳内変化を反映する成分として注目されている。ただし、末梢血中における脳由来エクソソームの存在量は微量であると考えられるため、本研究では、生物学と工学の技術融合により、特異的かつ高感度に回収する技術開発を目指して検討に取り組んだ。本年度は以下のような成果が得られた。
ヒト臨床サンプルでの検討に先立ち、背景因子が均一なマウスを用いた検討を行うために、うつ病様行動評価と紐づけ可能なうつ病モデルマウス由来サンプルを作成した。脳組織から回収したエクソソーム分画について、細胞種特異的タンパク質等の病態時の変化を解析した。現在細部のデータの蓄積を行っている。また、マイクロ流路を用いた血液中エクソソームのハイスループット検出を目的に、電気浸透流および誘電泳動力によるナノ粒子・マイクロ粒子の流路内での挙動を3次元観察し、その挙動から、高精度検出可能なマイクロ流路内の電極形状・配置に関する検討を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

高感度化を行うための標的抗体を挙げることが遅れ、標的抗体と電気的動力現象との組み合わせによる効率の評価段階に進めなかったため。

Strategy for Future Research Activity

標的抗体を挙げ、その抗体を用いて電気的動力現象との組み合わせによる効率について検討する。構築したシステムを用いて、末梢血を用いたバイオマーカーとしての有用性の検討を行う。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Tetraspanin heterogeneity of small extracellular vesicles in human biofluids and brain tissue2022

    • Author(s)
      Okada-Tsuchioka Mami、Kajitani Naoto、Omori Wataru、Kurashige Takashi、Boku Shuken、Takebayashi Minoru
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 627 Pages: 146-151

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.08.025

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ヒト生体液および脳組織由来小型細胞外小胞におけるテトラスパニン不均一性の検討2023

    • Author(s)
      岡田麻美、梶谷直人、大盛 航、倉重毅志、町野彰彦、朴 秀賢、竹林 実
    • Organizer
      第10回日本細胞外小胞学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 電気的動力現象を用いたハイスループット血中細胞外小胞検出に関する検討2023

    • Author(s)
      栗栖 祐子,町 依蕗,今里 浩子,江口 正徳
    • Organizer
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第47回研究会(CHEMINAS 47)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 電気的動力現象を用いた血中エクソソーム分離マイクロ流体デバイスの開発2023

    • Author(s)
      栗栖 祐子,江口 正徳
    • Organizer
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第48回研究会(CHEMINAS 48)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] A Development of EVs Detection Device Based on AC Electroosmosis2023

    • Author(s)
      Ibuki Machi, Masanori Eguchi, Shinichi Tanaka, Mami Okada, and Naoto Kajitani
    • Organizer
      Molecular Plasmonics 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of Exosome Collection Device by Using Electrically Floating Electrodes2023

    • Author(s)
      Ibuki Machi, Masanori Eguchi, Kaito Kikuchi, Taiki Nakata
    • Organizer
      8th STI-Gigaku 2023 (International Conference on “Science of Technology Innovation")
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of a high-throughput blood exosome separation device using microfluidics2023

    • Author(s)
      Yuko Kurisu, Masanori Eguchi
    • Organizer
      8th STI-Gigaku 2023 (International Conference on “Science of Technology Innovation")
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] AC-Electroosmosis Based Device for Collection of Extracellular Vesicles2023

    • Author(s)
      Ibuki Machi, Taisuke Motoyama, Mami Okada, Naoto Kajitani, and Masanori Eguchi
    • Organizer
      The 1st KOSEN Research International Symposium (KRIS)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 交流電気浸透流を用いたエクソソーム収集デバイスの開発2022

    • Author(s)
      町 依蕗,二重谷 光輝,甲斐 萌華,中岡 佑輔,江口 正徳,岡田 麻美,梶谷 直人
    • Organizer
      第34回バイオエンジニアリング講演会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 交流電界を用いた生体細胞と細胞外小胞の分離2022

    • Author(s)
      甲斐 萌華,町 依蕗,江口 正徳,岡田 麻美,梶谷 直人
    • Organizer
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第46回研究会(CHEMINAS 46)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 誘電泳動現象を用いた生体細胞単離法に関する研究2021

    • Author(s)
      中岡佑輔、岡田麻美、梶谷直人、江口正徳
    • Organizer
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第43回研究会(CHEMINAS 43)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Development of rapid technology of Antigen-Antibody reaction by employing Dielectrophoresis.2021

    • Author(s)
      中岡佑輔、岡田麻美、梶谷直人、江口正徳
    • Organizer
      第31回日本MRS年次大会(MRSJ2021)
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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