• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2011 Fiscal Year Annual Research Report

光分解性リンカーを用いる血中循環腫瘍細胞の捕捉・回収法の開発

Research Project

Project/Area Number 22390005
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

青木 伸  東京理科大学, 薬学部, 教授 (00222472)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 安部 良  東京理科大学, 生命科学研究所, 教授 (20159453)
早瀬 仁則  東京理科大学, 理工学部, 准教授 (70293058)
中面 哲也  国立がん研究センター東病院, 臨床開発センター, 機能再生室長 (30343354)
伊藤 雅昭  国立がん研究センター東病院, 臨床開発センター, 消化器科医長 (40312144)
Keywords血中循環腫瘍細胞 / 光分解反応 / がん診断 / シリコン基板 / 抗体
Research Abstract

血液中やリンパ液を循環しているがん細胞を、血中循環腫瘍細胞(Circulating Tumor Cell、以下CTCと略)という。CTCおよびCTC由来の物質を検出することによって、がんを超早期に発見する試みが行われているが、実用的技術は発見されていない。悪性腫瘍は、もともとの原発巣周辺の正常な細胞や組織を破壊するだけでなく、血液やリンパ液にのって離れた臓器へ移行して新たな腫瘍を形成して「転移巣」を形成する。転移する前に腫瘍を切除できれば治癒は可能であるが、診断可能になるには1cmほどの大きさが必要であり、その中には約10億個のがん細胞が含まれているため、すでに他の場所に転移している可能性が高い。一般的に、悪性化が進んだがん細胞ほど転移しやすく、血液中のがん細胞(上記CTC)数も増えていると報告されている。
これまでに、シリコン基板と抗体を結合するためのリンカーを設計・合成した。まず光分解性をもたないリンカーを合成し、シリコン基板表面を抗体(抗EpCAM抗体)で修飾した。リンカー分子の左側にはシリコン基板へ結合するための(EtO)3Si基を、右側には抗体と結合するためのカルボキシル基を導入した。CTC trapの土台となるシリコン基板については、直系約100mmの微小柱をつくることに成功し、ほぼ恒常的に準備することができるようになったため、リンカーおよび抗体導入ができるようになった。この固相表面上の化学変化を、FT-IR/ATRや原子間力顕微鏡(AFM)などで確認した。
また、正常マウスの血液(主に赤血球)とがん細胞をまぜて、シリコン基板上に作成したマイクロ流路(抗体未修飾)内を流すことによって、これら二種類の細胞を分離し、がん細胞を1万倍程度濃縮することに成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究はおおむね順調に進行している。光分解性リンカーで修飾したシリコン基板とマイクロ流路を、毎回ほぼ同じ性能で準備できるようになり、実験の再現性が確保できるようになった。また、シリコン基板表面上の化学変化や抗体修飾を、FT-IR/ATRや原子間力顕微鏡(AFM)などで間接的および直接的に観測することにも成功した。光反応による固相表面での抗体の解離を直接観察したのは、おそらく世界初であると思われる。

Strategy for Future Research Activity

来年度(平成24年度)は、当初の予定通り、がん細胞の、抗体で修飾したシリコン基板上での捕捉を試みる。具体的には、特定の抗原を発現した細胞を作成し、抗体で修飾したシリコン基板上へ固定する。その後、細胞がはがれるまで溶液相の流速を上げて、細胞上の抗原-抗体複合体の強さを測定する。
これまでの研究で、シリコン基板上への化学リンカーの固定に要する反応条件が明らかになってきたので、光分解性リンカーによる表面修飾、ならびに、細胞に対する障害が小さい長波長の光で分解できるリンカーの設計と合成も行う。蛍光灯下で分解できるリンカーの開発を目標とする。
さらに、血液中に存在する赤血球、白血球、血小板などからがん細胞を分離するためには、がん細胞の特徴をより詳しく調べる必要性が出てきた。これまでにがん細胞が正常細胞よりもサイズが大きく、変形していて、硬い、などの特徴が明らかになっている。そこで、上記のCTC trap作製と並行して、がん細胞の表面電位、原発巣の違いに基づく大きさや形、硬さの違い、抗体との相互作用などを調べ、その結果をCTC trapやリンカーの設計へフィードバックする予定である。

  • Research Products

    (35 results)

All 2012 2011 2010

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (25 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] One-pot Chemoenzymatic Synthesis of Chiral 1,3-Diols Using An Enantioselective Aldol Reaction with Chiral Zinc(II) Complex Catalysts and Enzymatic Reduction Using Oxidoreductases with Cofactor Regeneration2012

    • Author(s)
      Shotaro Sonoike, Toshinari Itakura, Masanori Kitamura, Shin Aoki
    • Journal Title

      Chemistry-An Asian Journal

      Volume: 7(1) Pages: 1355-1362

    • DOI

      10.1002/asia.201100584

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design and Synthesis of Photocleavable Biotinylated-Dopamine with Polyethyleneoxy Photocleavable Linkers2011

    • Author(s)
      Kengo Hanaya, Yoshiyuki Kageyama, Masanori Kitamura, Shin Aoki
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: 82 (2) Pages: 1601-1615

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regioselective Aromatic Substitution Reactions of Cyclometalated Ir(III) Complexes : Synthesis and Photochemical Properties of Substituted Ir(III) Complexes that Exhibit Blue, Green, and Red Color Luminescence Emission2011

    • Author(s)
      Shin Aoki, Yasuki Matsuo, Shiori Ogura, Hiroki Ohwada, Yosuke Hisamatsu, Shinsuke Moromizato, Motoo Shiro, Masanori Kitamura
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 50(3) Pages: 806-818

    • DOI

      10.1021/ic101164g

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Artificial Polymeric Receptors on the Cell Surface Promote the Ffficient Cellular Uptakes of Quantum Dots2011

    • Author(s)
      Kenichi Niikura, Katsuyuki Nambara, Takaharu Okajima, Ryosuke Kamitani, Shin Aoki, Yasutaka Matsuo, Kuniharu
    • Journal Title

      Organic and Biomolecular Chemistry

      Volume: 9(16) Pages: 5787-5792

    • DOI

      10.1039/C10B05420A

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Selective Hydrolysis of Phosphate Monoester by a Supramolecular Phosphatase Formed by Self-assembly of a Bis(Zn2+-cyclen) Complex, Cyanuric Acid and Copper in Aqueous Solution (Cyclen=1,4,7,10-2011

    • Author(s)
      Mohd Zulkefeli, Asami Suzuki, Motoo Shiro, Yosuke Hisamatsu, Eiichi Kimura, Shin Aoki
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 50(20) Pages: 10113-10123

    • DOI

      10.1021/ic201072q

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photochemical Cleavage Reaction of 8-Quinolinyl Sulfonates that are Haloganated and Nitrated at the 7-Position2011

    • Author(s)
      Shinya Ariyasu, Kengo Hanaya, Megumi Tsunoda, Masanori Kitamura, Masanori Hayase, Ryo Abe, Shin Aoki
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 59(11) Pages: 1355-1362

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 11B NMR Sensing of d-Block Metal Ions in Vitro and in Cells Based on a Carbon-Boron Bond Cleavage of Phenylboronic Acid-Pendant Cyclen (Cyclen=1,4,7,10-Tetraazacyclododecane)2011

    • Author(s)
      Masanori Kitamura, Toshihiro Suzuki, Ryo Abe, Takeru Ueno, Shin Aoki
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 50(22) Pages: 11568-11580

    • DOI

      10.1021/ic201507q

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design and Synthesis of Blue-Color Emitting Cyclometalated Iridium(III) Complexes Based on Regioselective Functionalization2011

    • Author(s)
      Yosuke Hisamatsu, Shin Aoki
    • Journal Title

      European Journal of Inorganic Chemistry

      Pages: 5360-5369

    • DOI

      10.1002/ejic.201100755

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ターゲット細胞の捕捉と回収を可能とする新規光応答性シリコン基板の開発2012

    • Author(s)
      有安真也、花屋賢悟、星美里、渡邉瑛太、鈴木利宙、安部良、早瀬仁則、青木伸
    • Organizer
      日本薬学会第132年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      20120329-20120331
  • [Presentation] C-B結合開裂反応によるホウ酸生成を利用した細胞内d-ブロック金属イオンの11BNMRプローブ2012

    • Author(s)
      北村正典、鈴木利宙、安部良、上野毅、遠藤泰之、国嶋宗隆、青木伸
    • Organizer
      日本薬学会第132年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      20120329-20120331
  • [Presentation] 二核亜鉛ペプチダーゼの選択的阻害剤の設計と合成2012

    • Author(s)
      小林航也、花屋賢悟、水清田有紀、有安真也、青木伸
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20120326-20120329
  • [Presentation] 脂肪族及び芳香族側鎖を有するアミノ酸を導入したキラル亜鉛(II)錯体による触媒的不斉アルドール反応2012

    • Author(s)
      伊東進、園池昇太郎、徳永卓哉、青木伸
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20120326-20120329
  • [Presentation] Development of the Specific Antibodies-Coating Photoreactive Silicon Devices for Efficient Detection and Collection of Target Cells2011

    • Author(s)
      Shinya Ariyasu, Kengo Hanaya, Misato Hoshi, Eita Watanabe, Toshihiro Suzuki, Masanori Hayase, Ryo Abe, Shin Aoki
    • Organizer
      8th AFMC International Medicinal and Chemical Symposium (AIMECS11)
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20111129-20111202
  • [Presentation] One-pot Chemoenzymatic Synthesis of Optically Active Compounds Using Chiral Zinc(II) Complexes and Enzymes in Aqueous Solvent2011

    • Author(s)
      Shin Aoki, Shotaro Sonoike, Toshinari Itakura, Susumu Itoh, Masanori Kitamura
    • Organizer
      8th AFMC International Medicinal and Chemical Symposium (AIMECS11)
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20111129-20111202
  • [Presentation] 錯体内炭素-ホウ素結合の開裂による11BNMRシグナル変化を利用したd-ブロック金属イオンの検出2011

    • Author(s)
      北村正典、鈴木利宙、安部良、上野毅、青木伸
    • Organizer
      第61回錯体化学討論会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      20110917-20110919
  • [Presentation] 目的細胞の効率的検出・回収を目的とした光応答性抗体修飾シリコン基板の開発2011

    • Author(s)
      有安真也, 花屋賢悟, 星美里, 渡邉瑛太、鈴木利宙、早瀬仁則、安部良、青木伸
    • Organizer
      第5回バイオ関連化学ンンボジウム
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      20110912-20110914
  • [Presentation] 亜鉛イオン蛍光プローブを基にした二核亜鉛酵素選択的阻害剤の設計と合成とそのプロドラッグ化2011

    • Author(s)
      花屋賢悟、小林航也、水清田有紀、西條慎也、有安真也、安部良、山登一郎、青木伸
    • Organizer
      第5回バイオ関連化学ンンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      20110912-20110914
  • [Presentation] Synthesis of Cyclometalated Iridium Complexes that Emit Red, Green and Blue Color Luminescence by Regioselective Substitution Reactions2011

    • Author(s)
      Shin Aoki
    • Organizer
      14th Asian Chemical Congress (14ACC)
    • Place of Presentation
      Bangkok, Thailand
    • Year and Date
      20110905-20110908
  • [Presentation] Development of 11B NMR Probes of d-Block Metal Ions for Cancer Imaging2011

    • Author(s)
      Masanori Kitamura, Toshihiro Suzuki, Ryo Abe, Takeru Ueno, Shin Aoki
    • Organizer
      1st International Symposium of Center of Technologies against Cancer
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20110902-20110903
  • [Presentation] Design and Synthesis of a Photocleavable Linker for the Isolation Device of Circulating Tumor Cells2011

    • Author(s)
      Shinya Ariyasu, Kengo Hanaya, Megumi Tsunoda, Misato Hoshi, Masanori Kitamura, Masanori Hayase, Ryo Abe, Shin Aoki
    • Organizer
      1st International Symposium of Center of Technologies against Cancer
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20110902-20110903
  • [Presentation] Design and Synthesis of Chiral Zn2+ Complexes Inspired by Natural Enzymes for Catalytic Stereoselective Reactions and Chemoenzymatic Synthesis in Aqueous Solution2011

    • Author(s)
      Shin Aoki
    • Organizer
      The UiTM Natural Products Postgraduate Symposium 201
    • Place of Presentation
      Puncak Alam, Malaysia
    • Year and Date
      20110725-20110726
  • [Presentation] 二核亜鉛酵素の選択的阻害剤とそのプロドラッグの設計と合成2011

    • Author(s)
      花屋賢悟、末次美帆、小林航也、西條慎也、有安真也、北村正典、山登一郎、青木伸
    • Organizer
      第21回金属の関与する生体関連反応ンンポジウム
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      20110530-20110531
  • [Presentation] pH変化に応答するシクロメタレート型イリジウム(III)錯体の設計と合成2011

    • Author(s)
      諸見里真輔、久松洋介、大和田紘喜、松生泰樹、青木伸
    • Organizer
      第21回金属の関与する生体関連反応ンンポジウム
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      20110530-20110531
  • [Presentation] 二核亜鉛錯体、有機アニオン、銅(II)の可逆的自己集積体によるリン酸モノエステル加水分解反応2011

    • Author(s)
      青木伸、Mohd Zulkefeli、鈴木麻美、久松洋介、城始勇
    • Organizer
      第7回ホストゲスト化学ンンポジウム
    • Place of Presentation
      東広島
    • Year and Date
      20110528-20110529
  • [Presentation] シクロメタレート型イリジウム錯体の位置選択的な置換反応を用いる外部環境応答型発光素子の設計と合成2011

    • Author(s)
      久松洋介、諸見里真輔、大和田紘喜、松生泰樹、大多和修平、城始勇、北村正典、青木伸
    • Organizer
      第7回次世代を担う有機化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20110527-20110528
  • [Presentation] 核酸塩基を有するチオグリコシドを用いるグリコシル化反応の開発2011

    • Author(s)
      駒引伸哉、斉藤重人、栗原正幸、福本健人、青木伸
    • Organizer
      第53回日本薬学会関東支部大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-10-08
  • [Presentation] 錯体形成部位を有するアポトーシス誘導剤の開発及びIn Silico Screeningを用いた新規抗がん剤の探索2011

    • Author(s)
      塚本雅登、岡田雅人、大和田勇人、安部良、青木伸
    • Organizer
      第53回日本薬学会関東支部大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-10-08
  • [Presentation] イリジウム錯体を用いた人工デスリガンドの設計と合成2011

    • Author(s)
      大多和修平、大和田紘喜、久松洋介、鈴木利宙、有安真也、北村正典、安部良、青木伸
    • Organizer
      第53回日本薬学会関東支部大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-10-08
  • [Presentation] pHに応答して発光強度の変化するシクロメタレート型イリジウム錯体の設計と合成2011

    • Author(s)
      諸見里真輔、久松洋介、松生泰樹、鈴木利宙、安部良、青木伸
    • Organizer
      第53回日本薬学会関東支部大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-10-08
  • [Presentation] Supramolecular Chemistry Utilizing Self-assembly of Zinc(II) Complexes in Aqueous Solution2011

    • Author(s)
      Shin Aoki
    • Organizer
      Invited Seminar at Shah Alam campus of UiTM
    • Place of Presentation
      Shah Alam, Malaysia
    • Year and Date
      2011-07-27
  • [Presentation] 8-キノリノールスルホン酸エステルの光分解能向上のための官能基導入2011

    • Author(s)
      有安真也、花屋賢悟、角田めぐみ、安部良、青木伸
    • Organizer
      第60回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2011-05-22
  • [Presentation] キラル亜鉛錯体によるアルドール反応と酵素反応を用いるone-pot連続反応による光学活性1,3-diolの合成2011

    • Author(s)
      園池昇太郎、板倉寿成、青木伸
    • Organizer
      第60回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2011-05-22
  • [Presentation] 金属錯体と超分子による水中触媒反応-錯体と酵素を用いるChemoenzymatic Synthesisの可能性-2010

    • Author(s)
      青木伸
    • Organizer
      大阪市立大学大学院理学系研究科談話会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2010-06-13
  • [Book] 薬学用語辞典2012

    • Author(s)
      日本薬学会編集
    • Total Pages
      535
    • Publisher
      東京化学同人
  • [Book] ベーシック薬学教科書シリーズ第4巻「無機化学」2011

    • Author(s)
      青木伸(編集)
    • Total Pages
      206
    • Publisher
      化学同人

URL: 

Published: 2013-06-26   Modified: 2014-04-14  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi