2013 Fiscal Year Research-status Report
Study on microfluidic devices for isolation of circulating tumor cells expressing a variety of surface makers
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25350582
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Toyama Industrial Technology Center, |
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Principal Investigator |
大永 崇 富山県工業技術センター, 中央研究所, 副主幹研究員 (10416133)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塚田 一博 富山大学, 医学薬学研究部, 教授 (90171967)
嶋田 裕 京都大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (30216072)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 血中循環腫瘍細胞 / マイクロ流体デバイス / 癌 / 抗体 / EpCAM / EGFR |
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| Research Abstract |
癌の原発巣から血管に侵入し体内を循環する血中循環腫瘍細胞（ＣＴＣ）は、癌の治療・診断・研究において高い有用性が認められている。ＣＴＣは極希薄に存在するため単離は困難だが、表面の上皮細胞接着分子（ＥｐＣＡＭ）をターゲットとしその抗体とマイクロ流体デバイスとを組み合わせたＣＴＣチップが、有望な単離デバイスとして提案されている。筆者らはこれまでに新規のポリマーＣＴＣチップを開発し、実用化を進めてきた。しかし最近の研究からは、癌細胞の上皮性を利用したＥｐＣＡＭによる単離では、細胞の捕捉効率が極端に低下する場合があることが知られており、さらそれが癌細胞のＥｐＣＡＭ発現レベルの低下に起因することも明らかとなっている。そこで本研究では、ＥｐＣＡＭ発現が極めて低い癌細胞を単離できるよう、ポリマーＣＴＣチップの改良検討を行っている。始めに従来のポリマーＣＴＣチップを用い、低ＥｐＣＡＭ発現の乳癌細胞株であるＭＤＡ－ＭＢ－２３１の捕捉をテストした結果、捕捉率（チップに捕捉された細胞数／チップに流れた細胞数）は１１％であった。このような細胞において捕捉率を向上させるには、ＥｐＣＡＭ以外の表面マーカーをターゲットとしそれに対する抗体をチップ表面に導入することが考えられる。そこでＥｐＣＡＭ発現の低い種々の癌細胞株について調査したところ、ＭＤＡ－ＭＢ－２３１を含めそれらにおいては上皮成長因子受容体（ＥＧＦR）の高発現が多く見られることが分かった。そこでポリマーＣＴＣチップに抗ＥＧＦR抗体（細胞外ドメインのエピトープに対する）を固定し、ＭＤＡ－ＭＢ－２３１の捕捉を行ったところ、捕捉率は３％であった。ＥＧＦＲ発現が高いにも関わらずＥｐＣＡＭよりも低い捕捉率を示しため、その原因を探ったところ、抗原／抗体の相互作用の影響を示唆する結果を得た。現在、これらの知見をもとにＥＧＦＲによる癌細胞捕捉の改良を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
目標とした表面マーカー（上皮間葉転換などによりＥｐＣＡＭ発現が低下した癌細胞に多く見られるもの）を比較的短期間に選定でき、それをターゲットとした様々な捕捉試験（ＥＧＦＲ単体だけでなく、複数種のマーカーによる捕捉などについても検討した）を実施するところまで到達しており、順調に推移していると考えられる。また現段階では選定した表面マーカーで十分な細胞捕捉を達成できていないが、ポリマーＣＴＣチップにおける捕捉率向上のための重要な知見を得て以降の検討方針が明確になっており、今後も順調に進められると思われる。
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| Strategy for Future Research Activity |
ＥＧＦＲによる捕捉においては、抗原／抗体の相互作用に注目してモノクローナル抗体を選定し検討を進める。また捕捉方法として、細胞側に捕捉抗体を結合させチップ側には抗ＩｇＧ抗体を固定して捕捉する方法などについても検討する。捕捉ターゲットとしては、上皮間葉転換した癌細胞が広く発現している表面マーカーについて幾つかの新しい論文報告がなされているので、抗体が入手可能なものについては検討する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
予定していた装置（半自動ＣＴＣ捕捉システム）の製作費用が不足し、次年度に製作を延期したため。
平成２６年度の研究費と合算し、上記装置（半自動ＣＴＣ捕捉システム）を製作する。
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