Development of ultrasensitive detection method for call membrane antigen and its application to cancer companion diagnosis
| Project/Area Number |
21H04686
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 34:Inorganic/coordination chemistry, analytical chemistry, and related fields
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
片山 佳樹 九州大学, 工学研究院, 教授 (70284528)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
馬場 英司 九州大学, 医学研究院, 教授 (00315475)
森 健 九州大学, 工学研究院, 准教授 (70335785)
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| Project Period (FY) |
2021-04-05 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥40,560,000 (Direct Cost: ¥31,200,000、Indirect Cost: ¥9,360,000)
Fiscal Year 2023: ¥11,050,000 (Direct Cost: ¥8,500,000、Indirect Cost: ¥2,550,000)
Fiscal Year 2022: ¥11,830,000 (Direct Cost: ¥9,100,000、Indirect Cost: ¥2,730,000)
Fiscal Year 2021: ¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
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| Keywords | がんコンパニオン診断 / 酵素増感法 / 膜抗原 / フローサイトメトリー / ELISA / コンパニオン診断 / 蛍光分子プローブ / がん / 分子プローブ / 細胞膜抗原 |
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| Outline of Research at the Start |
細胞膜タンパク質は、個々のがんに有効な薬剤を選定するコンパニオン診断には最も重要なマーカーであると言える。しかし現在の病理診断では定量性の欠如のため有効な診断が不可能である。定量的な膜抗原の評価法として用いられるフローサイトメトリー法(FCM)では、細胞の自家蛍光のために、現行のFCMでは、重要な低発現量の膜抗原の検出ができなかった。本研究では、世界初のFCMにおける多重染色型検出シグナル増感法を開発し、これまで適用できなかった抗体医薬の標的分子検出を試み、がんコンパニオン診断法の基礎を確立する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、新規な酵素増感法を開発して、従来のフローサイトメトリー法の感度を大きく向上させて、これまで検出が不可能であった細胞膜抗原を検出できる手法を開発すること、及び、それを用いたがんコンパニオン診断への適用の基礎を検討することを目的とした。
検出時におけるバックグラウンドの低減のため、昨年度検討した、ヒト細胞に内在活性が存在しないヒト直交性酵素を用いたELISAで昨年度、その有効性を実証していたが、今年度は、これを酵素反応により細胞に反応して集積するCLAMP型基質に適用した。すなわち、クマリン型のCLAMP基質プローブを設計、合成して細胞膜タンパクの検出を検討したところ、実際にフローサイトメトリーに適用してもバックグラウンドが抑えられることで感度が大きく向上できた。一方、多色化のため、その他の蛍光基を用いたプローブを設計合成したところ、蛍光基にフルオロメチル基を直結させた従来のプローブ設計手法では、蛍光基により、酵素反応後に生じる反応性基であるキノンメチドの反応性が異なり、反応性が下がると、酵素反応後に生じたキノンメチド体が拡散して他の細胞を染めてしまう問題が生じた。そこで、これを解決するため、キノンメチドが生じるユニットを蛍光基から独立させたプローブ構造を発案した。この手法では、酵素反応によりキノンメチドが生じるユニットは蛍光基を変更しても同一であり、反応性は均一にすることができる。この設計概念に則り、まずクマリン型で合成ウィ検討して成功した。本プローブをがん診断に重要なCD44の検出に適用したところ、従来法に比べ格段に高感度なシステムを構築することに成功し、がんコンパニオン診断の実用化のための重要な成果を得ることができた。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(4 results)
Research Products
(48 results)
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[Journal Article] ,α-L-Arabinofuranosidase as an orthogonal enzyme for human cells2021
Author(s)
R. Kaneko, T. Oda, R. Yoshida, C. Tateishi, K. Tanito, T. Nii, A. Kishimura, N. Kamiya, T. Mori, Y. Katayama
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Journal Title
Chem. Lett.
Volume: 50
Issue: 8
Pages: 1493-1495
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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