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分光法を応用した血液・尿の網羅的解析による超早期がん診断と無標識循環がん細胞検出

研究課題

研究課題/領域番号 20K07643
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分50020:腫瘍診断および治療学関連
研究機関昭和大学

研究代表者

伊藤 寛晃  昭和大学, 医学部, 准教授 (70443447)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードがん / 早期診断 / ラマン分光法 / ラマン散乱光 / 循環がん細胞 / がん診断 / 血清 / 尿
研究開始時の研究の概要

3年間の研究期間の1-2年目で以下1-4を行い、3年目で5, 6を達成する。
1.<血液・尿>微量物質分子結合比解析による、臓器ごとのがん診断アルゴズムの最適化。2.<CTC>CTC個数と臨床診断・病理学的因子との相関の確認。3.<血液・尿/CTC>次世代シーケンサーによる血中遊離核酸と無標識CTCの遺伝子発現比較。4.<血液・尿/CTC>治療前後の血清・尿中微量物質ならびに無標識CTC個数の変化の確認。
5.<血液・尿>血清・尿を用いた超早期がん診断法の完成、診断用試作機器の作製。6.<CTC>無標識CTCのシングルセル遺伝子発現解析による最適治療選択法の確立。

研究成果の概要

本研究の目的は、ラマン分光法を応用して、①血液・尿を用いた迅速、高精度の超早期がん診断法を確立し、②無標識循環がん細胞のシングルセル遺伝子発現解析を行うことである。
①超早期がん診断法の確立では、食道がん、胃がん、大腸がん、膵がん患者から得た血液(血清)、泌尿器疾患患者の尿を試料として、安定して再現性良くラマン散乱光波形を取得することに成功した。疾患特異性を有したいくつかの有望なラマンシフト候補が認められており、解析を続けている。
②無標識循環がん細胞については、細胞のラマン散乱光波形に加えて細胞浮遊液のラマン散乱光波形が混入してしまうため、解析のためのマイクロ流路を最適化する必要がある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、血液(血清)や尿を試料としてラマン散乱光波形を取得する手法の確立に成功した。本技術により、血液(血清)や尿の既知・未知の微量物質を前処理なしで網羅的に検出、分析できるため、幅広い臓器のがん種に適用でき、高精度かつ低コストの超早期がん迅速診断が可能になると期待される。
また本技術により、がん以外の生活習慣病や先天性遺伝性疾患、感染症などの迅速診断にも応用できる可能性があり、極めて汎用性が高い技術である。
さらに、本技術により血液中のがん細胞を無標識で検出し、生細胞のまま採取して細胞機能解析を行うことで、がんの転移メカニズムの解明や新たな分子標的治療薬の開発に貢献できると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うちオープンアクセス 2件、 査読あり 1件) 学会発表 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Ultra-early cancer diagnosis and label-free circulating tumor cell detection by comprehensive analysis of blood and urine using spectroscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Ito
    • 雑誌名

      Impact

      巻: 6 号: 6 ページ: 6-8

    • DOI

      10.21820/23987073.2021.6.6

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Highly accurate colorectal cancer prediction model based on Raman spectroscopy using patient serum2020

    • 著者名/発表者名
      Ito Hiroaki、Uragami Naoyuki、Miyazaki Tomokazu、Yang William、Issha Kenji、Matsuo Kai、Kimura Satoshi、Arai Yuji、Tokunaga Hiromasa、Okada Saiko、Kawamura Machiko、Yokoyama Noboru、Kushima Miki、Inoue Haruhiro、Fukagai Takashi、Kamijo Yumi
    • 雑誌名

      World Journal of Gastrointestinal Oncology

      巻: 12 号: 11 ページ: 1311-1324

    • DOI

      10.4251/wjgo.v12.i11.1311

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ラマン分光法を応用した血液・尿の解析によるがん迅速診断の試み2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤 寛晃, 浦上 尚之, 深貝 隆志, 鬼丸 学, 松尾 海, 磯﨑 正典, 出口 義雄, 森田 將, 伊藤 敬義, 横山 登, 長谷川 真, 九島 巳樹, 川村 眞智子, 木村 聡, 井上 晴洋
    • 学会等名
      第60回 日本癌治療学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ラマン分光法を用いた食道・胃生組織の迅速がん検出技術の開発2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤 寛晃, 池田 晴夫, 島村 勇人, 浦上 尚之, 西川 洋平, 鬼丸 学, 松尾 海, 磯﨑 正典,出口 義雄, 伊藤 敬義, 横山 登, 長谷川 真, 九島 巳樹, 木村 聡, 井上 晴洋
    • 学会等名
      第60回 日本癌治療学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] 血清試料検査装置、及び血清試料の検査方法2022

    • 発明者名
      伊藤寛晃
    • 権利者名
      伊藤寛晃
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [産業財産権] 血清試料検査装置、及び血清試料の検査方法2020

    • 発明者名
      伊藤寛晃 宮崎智和
    • 権利者名
      伊藤寛晃
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 取得年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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