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CTC-chipからの循環腫瘍細胞単離と遺伝子変異検索の臨床的有用性

Research Project

Project/Area Number 21K08219
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 53030:Respiratory medicine-related
Research InstitutionUniversity of Occupational and Environmental Health, Japan

Principal Investigator

森 將鷹  産業医科大学, 医学部, 助教 (70816016)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 文啓  産業医科大学, 医学部, 教授 (10283673)
小山 倫太郎  産業医科大学, 医学部, 助教 (70894088)
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 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords循環腫瘍細胞 / CTC
Outline of Research at the Start

癌患者の予後を規定するのは転移であり、その転移巣を形成するのは血中に遊離した腫瘍細胞、すなわち循環腫瘍細胞である。我々はこれまでにCTC-chipという抗体を付加したマイクロ流路での循環腫瘍細胞検出系を独自に開発し効率的な循環腫瘍細胞の捕捉を実現してきた。
本研究では、これまでの研究手法をさらに発展させ、捕捉した循環腫瘍細胞のみを単離し遺伝子解析を行うことで、循環腫瘍細胞におけるEGFR阻害薬投与後の耐性変異検出や、網羅的遺伝子変異検索の臨床的意義の解明を目的とする。その成果により、癌患者の最適な治療選択や適切な予後予測をおこなうことでさらなる癌診療への貢献を目指したい。

Outline of Annual Research Achievements

患者の予後を規定するのは転移であり、その転移巣を形成するのは血中に遊離した腫瘍細胞、すなわち循環腫瘍細胞である。循環腫瘍細胞の捕捉は圧倒的多数の正常血球が存在することにより通常困難であるが、我々はバイオマーカーとしての循環腫瘍細胞に着目し、効率的な循環腫瘍細胞の捕捉を実現してきた。本研究ではこれまで研究手法をさらに発展させ、捕捉した循環腫瘍細胞のみを単離し、遺伝子解析可能な実験系を構築し、循環腫瘍細胞におけるEGFR阻害剤投与後の耐性変異検出などについて検討することで循環腫瘍細胞の遺伝子解析の臨床的有用性について評価することを目的としている。循環腫瘍細胞の遺伝子解析においては通常白血球の混入が問題となる。白血球とともに遺伝子解析を行うことによって癌細胞特有の遺伝子変異検出が困難になるからである。そこで、我々はマイクロマニピュレーターを導入し、諸々の条件設定を最適化し白血球の混入なく循環腫瘍細胞単離が行える実験系を構築した。循環腫瘍細胞単離の後に、PCRによって既知の遺伝子変異を検出することが実現した。同様の手法で単離した循環腫瘍細胞において次世代シークエンサーにより広範な遺伝子解析を行うに当たり、細胞の処理方法等の諸条件が影響し、一つの細胞のDNAすなわち極少量のテンプレートから広範な遺伝子解析を行うには十分ではないcoverageであることが判明し、細胞処理の諸条件を最適化することで十分なcoverageが得られるようになった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

単一細胞から次世代シークエンサーを用いた広範な遺伝子解析を行うには、細胞処理の段階での諸条件が解析に悪影響を及ぼすことが明らかになり、この諸条件を最適化するために時間を要しやや遅れていると判断している。

Strategy for Future Research Activity

細胞処理の諸条件を最適化した上で、臨床検体における解析を実施し循環腫瘍細胞の遺伝子解析の臨床的有用性について検討する。

Report

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

    (4 results)

All 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Prognostic impact of circulating tumor cells detected with the microfluidic "universal CTC-chip" for primary lung cancer2022

    • Author(s)
      Masatoshi Kanayama, Taiji Kuwata, Masataka Mori, Yukiko Nemoto, Natsumasa Nishizawa, Rintaro Oyama, Hiroki Matsumiya, Akihiro Taira, Shinji Shinohara, Masaru Takenaka, Kazue Yoneda, Koji Kuroda, Takashi Ohnaga, Fumihiro Tanaka
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 113 Issue: 3 Pages: 1028-1037

    • DOI

      10.1111/cas.15255

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 高分子マイクロ流体デバイスCTC-chipを利用したsingle cellのターゲットシーケンス2023

    • Author(s)
      小山倫太郎, 荒木真一, 古賀裕之, 小林美苑, 田中完治, 眞鍋尭彦, 梶山健太, 吉松克真, 根本有希子, 松宮弘喜, 西澤夏將, 本多陽平, 森將鷹, 金山雅俊, 平良彰浩, 桒田泰治, 竹中 賢, 田嶋裕子, 黒田耕志, 田中文啓
    • Organizer
      第40回日本呼吸器外科学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] CTCチップにて凍結保存末梢血単核細胞(PBMC)を用いた循環腫瘍細胞捕捉系の構築2023

    • Author(s)
      松宮弘喜、小山倫太郎、眞鍋尭彦、吉松克真、根本有希子、西澤夏將、本多陽平、森將鷹、金山雅俊、桑田泰治、竹中賢、黒田耕志、田中文啓
    • Organizer
      第40回日本呼吸器外科学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 蛍光画像によるCTC悪性度評価の試み2022

    • Author(s)
      森將鷹、根本有希子、松宮弘喜、西澤夏將、小山倫太郎、 金山雅俊 、大永崇、黒田耕志 、田中文啓
    • Organizer
      第6回Liquid Biopsy研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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

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