2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of cancer detection system using autonomous sequential reaction of nucleic acids
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16K05819
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
北村 裕介 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (80433019)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | アプタマー / 血中循環腫瘍細胞 / 細胞捕捉 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
がんが進行すると、一部の腫瘍細胞が原発腫瘍細胞組織から剥離し、血液やリンパ液の流れに乗り、体内の別の臓器に移動することで癌の転移が起こる。このように血流に乗って体内を循環している腫瘍細胞は、血中循環腫瘍細胞(Circulating Tumor Cell: CTC)と呼ばれている。単位血液量中に含まれるCTC数は、がんの悪性度や術後の生存期間に強い相関が認められており、近年、新たながん診断マーカとして注目されている。本研究では、多くの固形癌種の細胞膜上に過剰発現している膜タンパク(EpCAM)に対するアプタマ ーを金基板表面に修飾し、これを用いてCTC等のがん細胞の特異的捕捉及び高感度検出を目的とした。
本研究における腫瘍細胞検出システムの概要は以下のとおりである。① EpCAMアプタマーを金基板上に修飾した後に残余面を細胞の非特異的な吸着を抑制するためにSAM膜で覆う。② サンプル溶液（例えば腫瘍細胞を含む血液）を修飾基板上に滴下し、腫瘍細胞を選択的に捕捉する。③ 洗浄後、タグ付けしたアプタマーを、捕捉した細胞に結合させる。再度洗浄後、シグナル増幅のトリガーとなる一本鎖（トリガーDNA）とその相補鎖（マスクDNA）から成る二本鎖（ケージドトリガー。タグに応答して解離し、トリガーDNAを放出する）とプローブの混合溶液を滴下する。④ 放出されたトリガーDNAがプローブに作用し、シグナルが増幅される。
今年度は、がん細胞上に結合したタグ付きアプタマーのタグを用いて鎖交換反応にてトリガーの放出ならびにその放出されたトリガーを用いたシグナル増幅反応を試みた。結果、がん細胞おいてのみ特異的なトリガーの放出が確認された。しかしながら、がん細胞懸濁液から得られた発光強度は正常細胞の懸濁液から得られた発光強度よりわずかに大きい程度であったため、シグナル増幅反応の最適化がまだ必要である。
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[Journal Article] Generalized Preparation of Two-Dimensional Quasi-nanosheets via Self-assembly of Nanoparticles2019
Author(s)
Ren Cai, Dan Yang, Keng-Te Lin, Yifan Lyu, Bowen Zhu, Zhen He, Lili Zhang, Yusuke Kitamura, Liping Qiu, Xigao Chen, Yuliang Zhao, Zhuo Chen and Weihong Tan
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Journal Title
J. Am. Chem. Soc.
Volume: 141
Pages: 1725-1734
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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