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2018 Fiscal Year Research-status Report

エクソソーム表面のタンパクに基づく分離法の開発

Research Project

Project/Area Number 18K17104
Research InstitutionTokyo Dental College

Principal Investigator

吉田 光孝  東京歯科大学, 歯学部, 助教 (20755029)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Keywordsエクソソーム / 液体生検 / 人工ペプチド / 分離カラム / EpCAM / コート剤 / バイオマーカー / がん
Outline of Annual Research Achievements

これまでの研究で、実験に使用する①培養細胞に由来するエクソソームの精製および②EpCAM分子に親和性を有するコート剤の精製条件が安定した。これらの成果については、科学誌(Biotechnol Bioeng. 2018 Mar;115(3):536-544. doi: 10.1002/bit.26489. Epub 2017 Nov 22.)に掲載された。続いて、カラムに使用する担体の選定を行った。担体に求められる条件しては、操作性やコート剤との相性がいいだけでなく、汎用性を考慮した価格帯であることが求められる。担体の選定に際して、まずはシリカやポリスチレンなど担体として一般的に流通している素材を中心に検証をおこなった。検証方法としては、未処理・コート剤を塗布した状態での表面形状を走査型電子顕微鏡や原子間力顕微鏡にて観察した。この段階で、基盤によってはコート剤との相性が悪く塗布が困難な場合があることが判明した。そのことを踏まえて、複数の条件下で基盤表面とエクソソームの接着強さを評価した。本研究の勘所として、エクソソームとの接着については抗体でなくペプチドアプタマーを使用していることがあげられる。ペプチドアプタマーは、抗体と比較して接着強さがマイルドであること、すなわち捕捉したエクソソームを適度に洗い流せることが必要である。これにより従来の課題(※抗体で強固に捕捉したエクソソームは解析が困難である)を解決することができる。現在は、溶媒の種類や量・圧・回数についてエッペンドルフ内て検討している。条件の至適化が済み次第、カラムへの適用を予定している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究は、概ね順調に進展していると考えられる。その理由として、基盤上ではあるがコート剤を安定してコーティングする技術を確立できたことがあげられる。また、親和性カラムを想定したうえで重要となる担体の選定についてもチューブ内の反応ではあるが良好な結果が得られてきている。これまでに、材料によりコート剤との相性があることがわかり、再現もとれるようになってきている。今年度はいよいよこれをカラムへ適用し、親和性を発揮することが目標である。

Strategy for Future Research Activity

今年度で親和性カラムの原型を作製することを目標としている。上記のように、基盤表面のコート剤とエクソソームの親和性については確認することができた。今後は、これを立体化しかつ溶媒が流動下での反応が求められる。カラムについては、太さや長さまた、内面の処理についても検証をしなければならない。膨大な予備実験が予想されるが、着実に検証していく所存である。

Causes of Carryover

今年度は、実験プロトコールのなかでも自前(コート剤)の評価をすることが多かったために、消耗品の購入が予想よりも少なかった。次年度は、カラムなど新規で検討する項目が多いために、必要経費の増加が予想される。

  • Research Products

    (1 results)

All 2018

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

  • [Journal Article] Preferential capture of EpCAM-expressing extracellular vesicles on solid surfaces coated with an aptamer-conjugated zwitterionic polymer.2018

    • Author(s)
      Mitsutaka Yoshida, Kazuhiro Hibino, Satoshi Yamamoto, Sachiko Matsumura, Yasutomo Yajima, and Kiyotaka Shiba
    • Journal Title

      Biotechnology and Bioengineering

      Volume: Mar;115(3) Pages: 536-544

    • DOI

      10.1002/bit.26489

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-12-27  

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