2019 Fiscal Year Research-status Report
国際共同研究によるメカノバイオロジーを応用した細胞外小胞診断のための基盤構築
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18KK0251
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
石井 秀始 大阪大学, 医学系研究科, 特任教授(常勤) (10280736)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今野 雅允 大阪大学, 医学系研究科, 寄附講座講師 (80618207)
浅井 歩 大阪大学, 産業科学研究所, 特任助教(常勤) (40783262)
出口 真次 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (30379713)
江口 英利 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (90542118)
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| Project Period (FY) |
2018-10-09 – 2022-03-31
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| Keywords | 国際共同研究 / 細胞外小胞 / メカノバイオロジー / RNA / バイオマーカー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞外小胞 [EV]は患者の体液から採取可能であり、深部の病態や臓器間ネットワークを低侵襲に明らかにすることができる。よって、リキッドバイオプシー技術としてさらに高精度化が求められている。多様性なEVの網羅的な解明を加速化するために、日本『RNA計測技術』を中心とした2つの国際共同研究、(1)日・シンガポール『EVの変形能(deformability)のメカノバイオロジー』と、(2)日欧『RNA情報科学』を強化し、国際的ネットワークの構築と若手人材育成を推進する。単粒子レベルのEVの表面性状と内部のRNA代謝の網羅的な情報から病態を分類する基本技術を完成させ、Precision Medicineに適した技術基盤を構築する
ことを目的とする。
【本研究で中心となる課題とその解決策】①変形能(deformability)に基づいて1013/mlのEV粒子から大容量情報を収集する：シンガポール国立大学のLim, C.T.教授らの現地の微小流路の装置を利用してEVを分離して、私たちの技術でRNAのメチル化を計測し、高精度のプロファイリング情報を取得する。②医療応用に向けた情報基盤の構築：EU・ローマ大学のVecchione A. 教授らの現地のチームと協働し、EVとRNAの計測データの機械学習により、新規バイオマーカーを開発する。本年度はEV外形の性状として形、大きさ、電荷を計測し、またEV内部のmiRNAの配列と修飾は計測を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
国際共同研究強化のプログラムとして２つの共同研究である、日・シンガポールおよび日・欧を組織して研究を進め、特にシンガポール国立大学のCTLim教授とは複数回の研究交流を実施し、大きな成果を得ている。特に、令和元年、秋に開催される日本癌学会では、CTLim教授を招聘し、若手の育成と教育的な刺激を推進する。また、欧州のアンドレア教授とも密な連絡をとり、本プログラムの大きな成果の達成に向けて着実に進捗が得られている。引き続き、令和元年12月にはシンガポールでの国際メカノバイオロジー学会で発表した。その後令和2年2月からは新型コロナウイルスが蔓延したが、すでにデータを取得していたので解析を主としてネット通信仕事を進め、論文化した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本計画では、二つの国際共同研究により戦略的に目的を達成する。すなわち、若手研究者2名を含むチームを組織し、(1)日・シンガポールの共同研究として、シ ンガポール国立大学Lim教授の研究室に赴き、現地の微小流路の装置を用いたメカノバイオロジーの研究および調査を行う。また、(2)高度な情報解析は多大な手 間を要するので、日欧の共同研究として、EU・ローマ大学Vecchione教授の研究室に赴き、現地の計算器の装置とシステムを用いてRNA情報科学の技術を習得して 応用し、本研究の目的を達成する。これらの成果は、日本側として大阪大学が中心となって取りまとめて報告する。各組織間で共同研究の同意は得られている。EVとRNA修飾の基盤となるメカニズム解析を国際協同研究として進め、この領域で世界でトップクラスのサイエンスを実現する。
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| Causes of Carryover |
当初の計画に基づいて令和元年度も国際協力研究を進めているところであるが、同年度後半において発生した新型コロナウイルス感染症による緊急事態宣言で渡航制限が指示され、研究内容をオンラインまたはテレワークの実施及び緊急事態宣言の解除を待つことによる時期の調整等の見直しを行ったため、使用額の若干の繰越が生じた。研究全体においては当初の計画に基づいて個々の要素をシフトしているところであり、全体計画での目標の達成には影響を与えない。
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