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オンチップ免疫粒子電気泳動原理によるヒト乳がんエクソソームの1粒子解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K04915
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ナノマイクロシステム
研究機関東京工業大学 (2018-2019)
東京大学 (2016-2017)

研究代表者

赤木 貴則  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 研究員 (80401149)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードエクソソーム / 乳がん / 細胞外小胞 / マイクロチップ / 電気泳動 / ゼータ電位 / 計量書誌学 / 免疫粒子電気泳動 / マイクロ流体デバイス / 細胞外微粒子 / マイクロベシクル / 粒径 / マイクロキャピラリーチップ
研究成果の概要

免疫粒子電気泳動法のエクソソーム診断への応用可能性について検討するために、粒子の範囲を拡大するために、分析システムのシグナル/バックグラウンドを向上させ、従来の装置では容易ではない30 nmまでの検出を達成した。次に、乳がん悪性度の指標の1つである表面マーカーHER2をエクソソームで評価できることを確認した。また、粒径-ゼータ電位同時取得法を考案・実証するとともに、密度精製による粒子集団の違いを評価した。これらの成果は、従来のエクソソーム分析法では困難な、液中の微小な粒子のそれぞれを多項目で分析できる点で画期的であり、免疫粒子電気泳動法のエクソソーム診断への有用性を示すものである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

細胞から分泌されるナノ粒子であるエクソソームは、がんなどの診断マーカーとして注目を集めている。しかし、エクソソームを対象にした診断や分析を実現するには、個々のエクソソームを分析する方法が必要とされていた。本研究では、これまで容易ではなかった30 nmの粒子の評価、個々のエクソソームの粒子径と表面タンパク質の情報の同時取得が可能になった。本研究で開発した技術により、エクソソームを対象にした医学や生物学の研究開発が今後ますます進み、エクソソームを用いる診断や薬の開発につながるものと期待される。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 14件、 招待講演 2件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] 微粒子電気泳動の原理と応用2020

    • 著者名/発表者名
      赤木貴則
    • 雑誌名

      電気泳動

      巻: 64

    • NAID

      130007871293

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Subtypes of tumour cell-derived small extracellular vesicles having differently externalized phosphatidylserine2019

    • 著者名/発表者名
      S. Matsumura, T. Minamisawa, K. Suga, H. Kishita, T. Akagi, T. Ichiki, Y. Ichikawa, K. Shiba
    • 雑誌名

      J. Extracell. Vesicles

      巻: 8 号: 1 ページ: 1579541-1579541

    • DOI

      10.1080/20013078.2019.1579541

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of EVs by on-chip Immunoelectrophoresis2017

    • 著者名/発表者名
      Takanori Akagi, Takanori Ichiki
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology, Extracellular Vesicles: Methods and Protocols

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 粒子電気泳動の原理とエクソソーム分析への応用2019

    • 著者名/発表者名
      赤木貴則
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2019年大会・第70回日本電気泳動学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] エクソソーム電気泳動解析を高効率化するシアル酸認識 高分子の設計と評価2018

    • 著者名/発表者名
      鹿谷真紀、松元亮、宮原裕二、合田達郎、田畑美幸、カブラルオラシオ、宮崎拓也、一木隆範、赤木貴則、木下ひろみ
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Microfluidic device provides a solution for a time-course analysis of EV secretion2018

    • 著者名/発表者名
      Takanori Ichiki, Takanori Akagi
    • 学会等名
      Annual Meeting of ISEV2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ナノベシクルの高信頼性測定方法の確立2018

    • 著者名/発表者名
      岡村怜, 木下ひろみ, 中島佑, 赤木貴則, 一木隆範
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体ナノ粒子の1粒子解析法の開発ー迅速測定に向けてー2017

    • 著者名/発表者名
      鬼柳 知、赤木 貴則、一木 隆範
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会、16p-F205-2、、年3月16日
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜市
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロ流体デバイスを用いた50 nm以下のナノ粒子の測定2017

    • 著者名/発表者名
      岡村 怜、木下 ひろみ、末弘 庸子、赤木 貴則、一木 隆範
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜市
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Single exosome analysis based on microfluidic chip technology2017

    • 著者名/発表者名
      T. Akagi, and T. Ichiki
    • 学会等名
      11th Annual Symposium on Nanobiotechnology 2017
    • 発表場所
      Kawasaki City Industrial Promotion Hall, Kanagawa, JAPAN
    • 年月日
      2017-02-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バイオマーカー探索に向けたチップ型エクソソーム解析装置の開発2017

    • 著者名/発表者名
      赤木貴則、一木隆範
    • 学会等名
      東京大学医学部附属病院先端医療シーズ開発フォーラム2017-新しい医療制度におけるイノベーションの推進
    • 発表場所
      東京大学伊藤国際学術研究センター、東京都文京区
    • 年月日
      2017-02-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] エクソソーム医療への応用を目指したナノパーティクル1粒子解析システム2017

    • 著者名/発表者名
      赤木貴則, 岡村怜, 木下ひろみ, 一木隆範
    • 学会等名
      第17回東京大学生命科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Microfluidic analysis of physicochemical properties of individual extracellular vesicles fractionated by OptiPrep density gradient2017

    • 著者名/発表者名
      T. Ichiki and T. Akagi
    • 学会等名
      ISEV's 6th Annual Meeting (ISEV2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multiparametric Evaluation of Individual Nanobio-particles on a Microfluidic Chip2017

    • 著者名/発表者名
      T. Akagi, R. Okamura and T. Ichiki
    • 学会等名
      The 34th International Conference of Photopolymer Science and Technology (ICPST-34)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロ流路での直径30 nm以下のナノバイオ粒子の測定2017

    • 著者名/発表者名
      赤木貴則, 木下ひろみ, 末弘庸子, 岡村怜, 中久喜真理, 鬼柳知, 一木 隆範
    • 学会等名
      電気学会E部門総合研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] エクソソーム医療への応用を目指した単一ナノ粒子センシング2017

    • 著者名/発表者名
      赤木貴則
    • 学会等名
      センシング技術応用セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マイクロ流体デバイスによるヒト白血病細胞由来細胞外小胞の OptiPrep 密度分画の分析2017

    • 著者名/発表者名
      赤木貴則, 岡村怜, 一木隆範
    • 学会等名
      第9回日本RNAi研究会/第4回日本細胞外小胞学会JSEV
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 密度分画超遠心により精製された細胞外微小粒子の性状評価2017

    • 著者名/発表者名
      岡村怜, 木下ひろみ, 中久喜真理, 赤木貴則, 一木隆範
    • 学会等名
      第78回応用物理学会 秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of individual extracellular vesicles down to thirty nanometer with small sample volume toward exosomal biomarker applications2017

    • 著者名/発表者名
      T. Akagi, H. Kishita, Y. Suehiro, M. Nakakuki, and T. Ichiki
    • 学会等名
      The 21st International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (uTAS 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of individual exosomes from human leukemia cells fractionated by optiprep density gradient ultracentrifugation using microfluidic chip-based platform2017

    • 著者名/発表者名
      R. Okamura, T. Akagi and T. Ichiki
    • 学会等名
      The 21st International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (uTAS 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Single particle tracking analysis of extracellular vesicles down to 30 nm in a microfluidic chip2017

    • 著者名/発表者名
      T. Akagi, R. Okamura, H. Kishita, M. Nakakuki and T. Ichiki
    • 学会等名
      The 30th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of an analytical platform for evaluating nanoparticles down to 30 nm toward exosomal-medicine and -diagnostics2017

    • 著者名/発表者名
      T. Akagi, R. Okamura and T. Ichiki
    • 学会等名
      4th COINS International Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エクソソーム計測システムの評価2016

    • 著者名/発表者名
      鬼柳 知、赤木 貴則、一木 隆範
    • 学会等名
      第26回日本MRS年次大会、D5-O20-009、年月、口頭発表
    • 発表場所
      横浜市開港記念会館、横浜市
    • 年月日
      2016-12-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] オンチップ電気泳動システムを用いた三種類の培地での培養後のヒト胎児腎細胞の細胞外小胞のゼータ電位の評価2016

    • 著者名/発表者名
      岡村 怜、赤木 貴則、一木 隆範
    • 学会等名
      」第26回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      産業貿易センタービル、横浜市
    • 年月日
      2016-12-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of diameter and surface proteins of individual extracellular vesicles using microcapillary chips2016

    • 著者名/発表者名
      T. Akagi, H. Kishita, Y. Suehiro, S. Oniyanagi and T. Ichiki
    • 学会等名
      3rd COINS Int’l Symp., Towards Smart Health Society -Challenge of Kawasaki based Medical Innovation- December 15, 2016 (p.36, P-14, December 15, 2016,
    • 発表場所
      Kawasaki City Industrial Promotion Hall, Kanagawa, JAPAN
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロ流路チップを用いるヒト乳がんSkBr3細胞由来エクソソームの1粒子解析2016

    • 著者名/発表者名
      赤木 貴則、木下 ひろみ、末弘 庸子、一木 隆範
    • 学会等名
      第29回日本動物実験代替法学会
    • 発表場所
      九州大学百年講堂、福岡市
    • 年月日
      2016-11-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Measurement of the surface protein level and diameter of individual extracellular vesicles of human breast cancer cells on a microfluidic chip2016

    • 著者名/発表者名
      T. Akagi, H. Kishita, Y. Suehiro, S. Oniyanagi and T. Ichiki
    • 学会等名
      29th Int’l Microprocesses and Nanotechnology Conf. (MNC2016)
    • 発表場所
      ANA Crowne Plaza Kyoto, Kyoto, JAPAN
    • 年月日
      2016-11-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simultaneous evaluation of diameter and protein expression of individual exosomes using a microcapillary chips towards exosomal biomarker research2016

    • 著者名/発表者名
      T. Akagi, H. Kishita, Y. Suehiro, and T. Ichiki
    • 学会等名
      The 20th Int’l Conf. on Miniaturized Systems for Chemistry and Life sciences (Micro Total Analysis Systems 2016)
    • 発表場所
      Convention Center Dublin, Dublin, IRELAND
    • 年月日
      2016-10-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Extracellular vesicle separation based on surface proteins using a micro free-flow electrophoresis device2016

    • 著者名/発表者名
      S. Oniyanagi, R. Kubota, T. Akagi, and T. Ichiki
    • 学会等名
      The 20th Int’l Conf. on Miniaturized Systems for Chemistry and Life sciences (Micro Total Analysis Systems 2016)
    • 発表場所
      Convention Center Dublin, Dublin, IRELAND
    • 年月日
      2016-10-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒト胎児腎HEK293細胞の細胞外小胞分泌に及ぼす培養条件の影響2016

    • 著者名/発表者名
      岡村 怜、木下 ひろみ、末弘 庸子、赤木 貴則、一木 隆範
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ、新潟市
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞外小胞のサブタイピングを実現する1粒子表面タンパク質計測法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      赤木 貴則、木下 ひろみ、末弘 庸子、鬼柳 知、一木 隆範
    • 学会等名
      第8回日本RNAi研究会、第3回日本細胞外小胞学会
    • 発表場所
      グランドプリンスホテル広島、広島市
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞外小胞の選択的分離に向けたマイクロ流体デバイスの開発2016

    • 著者名/発表者名
      赤木 貴則, 久保田 涼介, 鬼柳 知, 一木 隆範
    • 学会等名
      平成28年電気学会E部門総合研究会
    • 発表場所
      金沢市文化ホール、金沢市
    • 年月日
      2016-06-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Atomic force microscopy observation of extracellular vesicles immobilized on polyethylene glycol-lipid-modified surface in a microfluidic channel2016

    • 著者名/発表者名
      T. Akagi, M. Kobayashi, M. Sasaki, M. Sumikawa, H. Kuramochi, and T. Ichiki
    • 学会等名
      33rd Int’l Conf. of Photopolymer Science and Technology (ICPST-33)
    • 発表場所
      International Convention Hall, Makuhari Messe, Chiba, JAPAN
    • 年月日
      2016-06-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A microfluidic chip system for profiling individual extracellular vesicles2016

    • 著者名/発表者名
      T. Ichiki, S. Oniyanagi and T. Akagi
    • 学会等名
      5th Annual Meeting of the Int’l Society for Extracellular Vesicles (ISEV2016)
    • 発表場所
      De Doelen Conference Center of Rotterdam, Rotterdam, NETHERLANDS
    • 年月日
      2016-05-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] エクソソーム関連技術の研究開発状況と1 粒子表面分析法の立ち位置(分担執筆)「早期発見・予防に向けた次世代がん検査技術の最前線 第18章」2019

    • 著者名/発表者名
      赤木貴則
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781314051
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] Evaluation of zeta-potential of individual exosomes secreted from biological cells" in Encyclopedia of Biocolloid and Biointerface Science (Edited by H. Ohshima), Vol. 1, Chapter 372016

    • 著者名/発表者名
      T. Akagi and T. Ichiki
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      John Wiley & Sons, Inc.
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] "On-chip electrophoresis for evaluating zeta-potential of nanoliposomes" in Encyclopedia of Biocolloid and Biointerface Science (Edited by H. Ohshima), Vol. 1, Chapter 672016

    • 著者名/発表者名
      T. Akagi and T. Ichiki
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      John Wiley & Sons, Inc.
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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