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cell free mRNAからの微量遺伝子変異検出法の確立とその応用

Research Project

Project/Area Number 22K12899
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90140:Medical technology assessment-related
Research InstitutionNational Institute of Health Sciences

Principal Investigator

築茂 由則  国立医薬品食品衛生研究所, 遺伝子医薬部, 室長 (40469630)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
KeywordscfRNA / cfDNA / exosome / cell free RNA / コンパニオン診断 / がん / エクソソーム / EGFR
Outline of Research at the Start

cf-mRNAからの微量遺伝子変異の検出法は十分に確立されていない。本研究では、細胞の状態とcf-mRNA放出量、断片化レベルの評価、回収方法の検討、逆転写・増幅反応の至適化、二次構造や断片化レベルを考慮した変異検出プライマー、プローブ設計、検出方法・検出条件の検討など一連のプロセスを比較検討し、最適な検出方法を構築する。また、構築した検出系を臨床検体(肺がん患者由来の血漿)に適用し、日本人肺腺がんの主要な遺伝子変異(EGFR変異、KRAS変異)の検出感度・特異度についてcfDNA単独、cf-mRNA/cfDNA併用の比較検討を行い、cf-mRNAの有用性を明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

血中を循環するcell free DNA(cfDNA)に含まれる腫瘍由来の変異遺伝子の情報は、一部の進行がんへの投薬判定(コンパニオン診断)や再発モニタリングに利 用されている。しかし、腫瘍由来のcfDNAが占める割合はごく僅かであり、感度不足の克服は継続的な課題となっている。 感度不足を補う方法として、最近では 血中を循環するmRNA(cell free mRNA)の診断への利用が検討されている。しかし、cf-mRNAの存在様式(一本鎖、多様な塩基長、二次構造、細胞外小胞・極小顆 粒内など)はcfDNAとは大きく異なり、検出・評価手法はまだ十分に確立されていない。
本研究では、cf-mRNAの回収方法の検討、プライマー・プローブ設計の改 良、逆転写酵素やポリメラーゼの比較検討、PCR条件の至適化など、cf-mRNAから微量遺伝子変異を検出するための一連のプロセスの最適化を行う。 昨年度は、汎用プライマー設計ソフトPrimer3によりプライマー設計要件を満たした約300プライマーセットについて、SYBR green法によりプライマーの自己会合ならびにオフターゲット増幅の発生の有無と頻度について検討し、最適なパフォーマンスが期待できるプライマーの選別方法を確立した。今年度は、これらプライマーの自己会合ならびにオフターゲット増幅を起こすプライマーセットについて実際に標的核酸の検出がどの程度影響を受けるのかプローブ法により検証した。その結果、オフターゲット増幅を起こし易いプライマーセットほど標的核酸の検出感度が低下しやすい傾向があることがわかった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

培養上清を用いた検討まで着手するまでには至らなかったものの、標的核酸の検出を高感度化するためのプライマー選別方法を構築できており、目標達成のための全体スケジュールの観点からは概ね順調に進めらることができた。

Strategy for Future Research Activity

これまでの検討により、目的核酸を検出する上で最も重要な試薬となる高感度プライマー選別方法を確立できたため、今後は、ヒト肺がん細胞株の培養上清を用い、目的がん遺伝子変異の検出感度の評価を進める。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Current Status and Regulatory Issues of Companion Diagnostics in Japan2024

    • Author(s)
      Tsukumo Y, Inoue T
    • Journal Title

      Gan To Kagaku Ryoho

      Volume: 51 Pages: 368-377

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] Survey and Consideration of the Composition of COVID-19 Diagnostic Nucleic Acid Amplification Tests Approved for Use in the Early Stage of COVID-19 Pandemic2023

    • Author(s)
      築茂由則, 吉田徳幸, 大岡伸通, 内田恵理子, 山本真梨子, 野口耕司, 鈴木孝昌, 本間正充, 合田幸広, 井上貴雄
    • Journal Title

      Pharmaceutical and Medical Device Regulatory Science

      Volume: 54 Issue: 2 Pages: 148-161

    • DOI

      10.51018/pmdrs.54.2_148

    • ISSN
      1884-6076, 2436-6226
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] パンデミック初期に緊急開発された核酸増幅検査薬の構成と性能評価に用いられた検体に関する調査2023

    • Author(s)
      築茂由則,吉田徳幸,大岡伸通,内田恵理子,井上貴雄
    • Organizer
      第30回日本遺伝子診療学会大会・第8回クリニカルバイオバンク学会シンポジウム合同学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] COVID-19診断用核酸増幅検査薬の性能評価に用いられた検体に関する調査2023

    • Author(s)
      築茂由則,井上貴雄
    • Organizer
      第70回日本臨床検査医学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 緊急に使用許可された核酸増幅検査薬の性能評価試料に関する調査2023

    • Author(s)
      築茂由則,井上貴雄
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] EGFR変異がんに対する新たな治療標的分子の同定2022

    • Author(s)
      築茂 由則, 大岡 伸通, 内藤 幹彦, 鈴木 孝昌
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] コンパニオン診断薬の開発状況と規制2022

    • Author(s)
      築茂由則
    • Organizer
      化学工学会第53回秋季大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 緊急開発されたCOVID-19診断用核酸増幅検査薬の構成に関する調査2022

    • Author(s)
      築茂由則, 吉田徳幸, 大岡伸通, 内田恵理子, 鈴木孝昌, 井上貴雄
    • Organizer
      第12回レギュラトリーサイエンス学会学術大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Performance evaluation of COVID-19 diagnostic nucleic acid amplification tests using purified SARS-CoV-2 genomic RNAs2022

    • Author(s)
      Yoshinori Tsukumo, Tokuyuki Yoshida, Nobumichi Ohoka, Takayoshi Suzuki, Eriko Uchida, Takao Inoue
    • Organizer
      The 17th Congress of Asian Society for Clinical Pathology and Laboratory Medicine
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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