2023 Fiscal Year Research-status Report
蛍光プローブ群への応答の網羅的解析による、がん個別化医療を志向した薬剤効果予測
| Project/Area Number |
22KJ1177
|
|---|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
南條 愛華 東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2025-03-31
|
| Keywords | 蛍光プローブ / 薬剤感受性予測 / 機械学習 / がん / バイオマーカー / 酵素活性 / アッセイ系 / 個別化医療 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
前年度は、がん細胞1細胞あたりの酵素活性（蛍光プローブを代謝する活性）を測定するために、ハイコンテントイメージングシステムで顕微鏡画像を取得し、ROIの蛍光強度を算出する手法を用いていたが、実験結果が安定しないことが明らかになった。当初の想定以上に、視野内の細胞数のばらつきが大きいこと、蛍光プローブが代謝されて生じる蛍光分子HMRGの細胞外漏出の影響が大きいことが原因と考えられた。
本年度は、これらの測定上の問題点を解決するべく、まず、マイクロプレートリーダーを用いて細胞懸濁液のバルクの蛍光値を測定することで、細胞外に漏出したHMRG由来の蛍光を捕捉することを狙った。さらに、蛍光測定直後に発光法による細胞数定量のアッセイを行い、細胞数で補正することで、各ウェルの細胞数のばらつきの影響を低減させることを試みた。プロトコルの修正・検討を重ね、改良した実験系で、ヒトがん細胞パネル（JFCR39）の細胞株に蛍光プローブライブラリーを添加し、各がん細胞株における各プローブ由来の蛍光の上昇率（蛍光プローブライブラリーへの応答パターン）を測定した。相関分析・主成分分析の結果から、がん細胞株の種類ごとに特徴的な応答パターン（酵素活性パターン）が見られることが明らかになった。JFCR39はがん細胞株の種類ごとに多様な薬剤感受性パターンを示すことが知られており、この薬剤感受性パターンと今回新たに得られた蛍光プローブライブラリーへの応答パターンとの関連の解析を進めた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究は「多対多」の関係（多数のがん細胞株の、多数の蛍光プローブへの応答パターン）に焦点を当てているため、もともと実験結果が安定しにくいことが予想されていた。これまでに安定しない要因の洗い出し、対策、検証の繰り返しにより着実に改善は見られるものの、当初の想定以上に、実験系の構築・改良に時間がかかっているため、上記の評価とした。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今年度に行ったヒトがん細胞パネル（JFCR39）に対する網羅的実験を来年度に再び行い、再現性の検証を行う。並行して、蛍光プローブライブラリーへの応答パターン（酵素活性パターン）および薬剤の物理化学的・機能的性質を表した記述子から、薬剤感受性パターンを予測する数理モデルを構築する。
|
