癌転移検査法としての in vivo リキッドバイオプシーの創成
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19K22986
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
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| Research Institution | National Defense Medical College |
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Principal Investigator |
石原 美弥 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 医用工学, 教授 (30505342)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 血中循環腫瘍細胞 / リキッドバイオプシー / 微小流路 / 採血 / 毛細血管 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、生体の細動静脈や毛細血管を生体内のマイクロ流路（μ-TAS: Micro Total Analysis Systems)とすることが、挑戦的研究としての着眼点である。生体内のマイクロ流路を光音響イメージングで同定し、この流路を通過するCTCを直接的に検知・観察することを可能にする簡便で非侵襲的なシステムを構築する。さらにCTCを鋭敏に検出するための標識方法の開発とともに、前立腺癌を対象に原理検証をおこなう。これにより、採血の代わりに、患者と医療機関のメリット、及び、医療技術の高度化を図ることができる全く新規の病気の存在や進行度の把握、及び、治療効果の判定が可能な検査法の創出につなげる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
血中循環腫瘍細胞(CTC: Circulating Tumor Cell)は、転移再発リスクのサロゲートマーカー・再発転移の主要因と考えられている。血液など体液中のCTCを測定するリキッドバイオプシー(体液診断)は、転移性の乳癌、前立腺癌、大腸癌に対してFDAから承認が得られている。本研究では、光音響イメージングによりin vivo リキッドバイオプシーを実現することを目指した萌芽研究である。現状のリキッドバイオプシーに対して、in vivo リキッドバイオプシーでは、採血が不要になることを狙う。
2年計画の1年目として、まず予備実験として、マウスを対象としたin vivo実験を行なった。その結果、予想より良好なデータが取得できた。なぜ、「予想より」なのかについては、血管径に関連づけられる光音響信号の特徴量が関係していると考えている。データ取得のバリエーションを増やすことができれば、上記に対する実験的なデータが取得できる。加えて、実質的に汎用性が増すことから、研究要素の優先順位をあげて検討している。研究要素というより、技術的な部分ではあるが、レンズ、センサ、測定対象の干渉がないように、作動距離を確保して、アライメントを柔軟に行なうことができる系を設計・構築することの重要性も再認識した。開発装置システムの性能という面では、x-y断面の分解能に比べて、深さ方向の分解能の性能を向上させる必要がある状況である。
開発技術過程の一部を技術系の専門性の高い学会誌に投稿した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウィルス感染拡大防止の策として、学内での動物実験の規模を縮小しているため、動物モデルに対する研究は遅れ気味である。リキッドバイオプシー、ガン検査共に、進歩の早い研究分野であることから、網羅的な文献検索を行っているが、識別パラメータとしての有効性については、動物実験で解決する必要があると考える。
光音響イメージング開発については、これまでの経験も活かせることができており、順調である。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在は要素技術がバラバラの状況なので、早急にシステムとして稼働するために統合する。そのためには、動物モデルの検討を進め、動物のセッティング時に、光エネルギーのロスが少ない光路を決定する必要がある。2年計画の2年目は、システム化と動物モデル構築の両者のバランスを取りながら成果が出るように進める計画にしている。
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Report
(1 results)
Research Products
(6 results)
