2020 Fiscal Year Annual Research Report
超高感度細胞膜抗原検出法とがんコンパニオン診断への適用
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18H03936
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
片山 佳樹 九州大学, 工学研究院, 教授 (70284528)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
馬場 英司 九州大学, 医学研究院, 教授 (00315475)
浅井 大輔 昭和薬科大学, 薬学部, 准教授 (10423485)
森 健 九州大学, 工学研究院, 准教授 (70335785)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 細胞膜抗原 / フローサイトメトリー / 蛍光分子プローブ / コンパニオン診断 / 酵素基質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2020年度は、クマリンにフルオロメチル基を導入した蛍光プローブに関し、励起波長がフローサイトメーター搭載のレーザーと必ずしもマッチしていないことが原因で感度的に不利であることが判明したため、これをレーザー波長と一致した吸収極大に調節した新しいプローブを開発した。これはクマリン環にエチルアミドを導入したもので、これにより検出感度を劇的に向上させることに成功した。このプローブを用いてβ-ガラクトシダーゼ基質型にして低発現膜抗原の検出を試みたところ、極めて良好にPD-1やCD44の検出に成功した。一方、従来法では全く検出はできず、このプローブ法の有効性が証明できた。
一方、β-ガラクトシダーゼなどの従来から診断に用いられてきた酵素は、生細胞では細胞事態に内在活性があるため、細胞を用いる診断には適さない。そこで、ヒト細胞には存在しないヒト直交型の酵素を前年度から引き続いて実施し、昨年度成功したものの他にさらに2種類を発現精製することに成功した。これら3種の酵素の酵素活性を発色型基質を合成して評価したところ、いずれも従来用いられてきた診断用酵素と性能的に遜色がないことが分かった。
また、そのうちの1種について蛍光基質を設計・合成したが、酵素の活性サイトのポケットの入り口が狭いため、かさばった蛍光基を基質に直結できないことが分かった。そこで、基質の糖と蛍光基の間により小さなフェニレン基を導入し、酵素反応で糖が切断されると、このフェニレンリンカーも分解・解離する分子を設計・合成した。その結果、良好に基質として働くことが分かった。この分子設計は、今後、多種のヒト直交性酵素に対する基質の一般的設計法として有用であると考えられる。
このようにして、低発現膜抗原を高感度に検出できる診断法の基礎を確立し、さらに、これを多種の新規酵素に展開できる方法論を確立することに成功した。
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| Research Progress Status |
令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(7 results)
