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人工リンパ節の創出

研究課題

研究課題/領域番号 20K21124
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分28:ナノマイクロ科学およびその関連分野
研究機関名古屋大学

研究代表者

安井 隆雄  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (00630584)

研究分担者 夏目 敦至  名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (30362255)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードナノワイヤ / エクソソーム / 抗原提示細胞 / 細胞外小胞 / T細胞 / 腫瘍傷害性 / 人工リンパ節
研究開始時の研究の概要

本研究の概要は、網羅的に細胞外小胞を捕捉する場を用いて、免疫細胞が体外で学習する場を創出ことで、いわゆる「人工リンパ節」という概念を創造するという点に集約される。本提案の達成により期待される社会に与えるインパクト・貢献は、身体的・精神的な負荷が低い尿を使った、脳腫瘍のリキッドバイオプシーや術後の再発モニタリングだけでなく、当該細胞外小胞を使った免疫細胞の活性化の場の創出と新たな治療法を提供し、エクソソームとナノワイヤに基づいた脳腫瘍の診断から治療に至る一気通貫の研究を世界に先駆けて実現する点にある。

研究成果の概要

本課題においては、腫瘍由来エクソソームを効率よく捕捉し、かつ免疫細胞の培養可能なナノワイヤ空間(人工リンパ節)を開発すべく、以下の(1)~(5)の研究成果を得た。(1)脳腫瘍患者の尿中miRNA群に脳腫瘍特異的な核酸情報があることの確認した。(2)オボアルブミン抗原を強制発現させたC57BL/6マウス膠芽腫細胞株を培養した。(3)得られた培養液に含まれるエクソソームをナノワイヤ上に捕捉した。(4)OVA特異的受容体を持つC57BL/6マウス由来の免疫細胞のナノワイヤ上で培養した。(5)ナノワイヤ上での培養によってエクソソームを取り込む免疫細胞の抗原提示能を評価した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本提案の達成により期待される社会に与えるインパクト・貢献は、身体的・精神的な負荷が低い尿を使った、脳腫瘍のリキッドバイオプシーや術後の再発モニタリングだけでなく、当該エクソソームを使った免疫細胞の活性化の場の創出と新たな治療法を提供し、エクソソームとナノワイヤに基づいた脳腫瘍の診断から治療に至る一気通貫の研究を世界に先駆けて実現する点にある。さらに、本課題が対象とする脳腫瘍に対する「早期検知」や「再発検査」、「治す医療」に加え、社会的要請の多い「健康寿命の延伸」の視点を加えた研究展開も展望できる。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 7件) 図書 (3件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] National Nanotechnology Center(タイ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] King Mongkut’s Institute of Technology(タイ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Tailoring ZnO nanowire crystallinity and morphology for label-free capturing of extracellular vesicles2022

    • 著者名/発表者名
      Paisrisarn Piyawan、Yasui Takao、Zhu Zetao、Klamchuen Annop、Kasamechonchung Panita、Wutikhun Tuksadon、Yordsri Visittapong、Baba Yoshinobu
    • 雑誌名

      Nanoscale

      巻: 14 号: 12 ページ: 4484-4494

    • DOI

      10.1039/d1nr07237d

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Oxide Nanowire Microfluidic Devices for Capturing Single-stranded DNAs2021

    • 著者名/発表者名
      MUSA Marina、YASUI Takao、ZHU Zetao、NAGASHIMA Kazuki、ONO Miki、LIU Quanli、TAKAHASHI Hiromi、SHIMADA Taisuke、ARIMA Akihide、YANAGIDA Takeshi、BABA Yoshinobu
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 37 号: 8 ページ: 1139-1145

    • DOI

      10.2116/analsci.20P421

    • NAID

      130008072574

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 年月日
      2021-08-10
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Molecular profiling of extracellular vesicles via charge-based capture using oxide nanowire microfluidics2021

    • 著者名/発表者名
      Yasui Takao、Paisrisarn Piyawan、Yanagida Takeshi、Konakade Yuki、Nakamura Yuta、Nagashima Kazuki、Musa Marina、Thiodorus Ivan Adiyasa、Takahashi Hiromi、Naganawa Tsuyoshi、Shimada Taisuke、Kaji Noritada、Ochiya Takahiro、Kawai Tomoji、Baba Yoshinobu
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics

      巻: 194 ページ: 113589-113589

    • DOI

      10.1016/j.bios.2021.113589

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Annealed ZnO/Al2O3 Core-Shell Nanowire as a Platform to Capture RNA in Blood Plasma2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Hiromi、Yasui Takao、Klamchuen Annop、Khemasiri Narathon、Wuthikhun Tuksadon、Paisrisarn Piyawan、Shinjo Keiko、Kitano Yotaro、Aoki Kosuke、Natsume Atsushi、Rahong Sakon、Baba Yoshinobu
    • 雑誌名

      Nanomaterials

      巻: 11 号: 7 ページ: 1768-1768

    • DOI

      10.3390/nano11071768

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Fabrication of a Robust In2O3 Nanolines FET Device as a Biosensor Platform2021

    • 著者名/発表者名
      Zhu Zetao、Yasui Takao、Liu Quanli、Nagashima Kazuki、Takahashi Tsunaki、Shimada Taisuke、Yanagida Takeshi、Baba Yoshinobu
    • 雑誌名

      Micromachines

      巻: 12 号: 6 ページ: 642-642

    • DOI

      10.3390/mi12060642

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Urinary MicroRNA-Based Diagnostic Model for Central Nervous System Tumors Using Nanowire Scaffolds2021

    • 著者名/発表者名
      Kitano Yotaro、Aoki Kosuke、Ohka Fumiharu、Yamazaki Shintaro、Motomura Kazuya、Tanahashi Kuniaki、Hirano Masaki、Naganawa Tsuyoshi、Iida Mikiko、Shiraki Yukihiro、Nishikawa Tomohide、Shimizu Hiroyuki、Yamaguchi Junya、Maeda Sachi、Suzuki Hidenori、Wakabayashi Toshihiko、Baba Yoshinobu、Yasui Takao、Natsume Atsushi
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 13 号: 15 ページ: 17316-17329

    • DOI

      10.1021/acsami.1c01754

    • 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
  • [雑誌論文] Microheater-integrated zinc oxide nanowire microfluidic device for hybridization-based detection of target single-stranded DNA2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Hiromi、Yasui Takao、Kashida Hiromu、Makino Koki、Shinjo Keiko、Liu Quanli、Shimada Taisuke、Rahong Sakon、Kaji Noritada、Asanuma Hiroyuki、Baba Yoshinobu
    • 雑誌名

      Nanotechnology

      巻: 32 号: 25 ページ: 255301-255301

    • DOI

      10.1088/1361-6528/abef2c

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Nanowire-integrated microfluidic devices to identify urinary microRNA groups for cancer detection2021

    • 著者名/発表者名
      Takao Yasui
    • 学会等名
      IEEE-NEMS 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 尿リキッドバイオプシーにむけたナノデバイスの開発2021

    • 著者名/発表者名
      安井隆雄
    • 学会等名
      電気学会令和3年度E部門総合研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リキッドバイオプシーにおける尿中microRNAの可能性2021

    • 著者名/発表者名
      安井隆雄
    • 学会等名
      第41回日本分子腫瘍マーカー研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nanowire microfluidics for early disease diagnosis2021

    • 著者名/発表者名
      Takao Yasui
    • 学会等名
      STT47
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞外小胞のリキッドバイオプシーへの展開2021

    • 著者名/発表者名
      安井隆雄
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Urine potential for cancer detection and localization2021

    • 著者名/発表者名
      Takao Yasui
    • 学会等名
      Pacifichem2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 尿中microRNA解析による早期がん検知2021

    • 著者名/発表者名
      安井隆雄
    • 学会等名
      バイオインダストリー奨励賞受賞者セミナー~がん診断の最前線~
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 医用工学ハンドブック2022

    • 著者名/発表者名
      佐久間 一郎、秋吉 一成、津本 浩平
    • 総ページ数
      544
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      9784860437350
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] AI・ナノ・量子による超高感度・迅速バイオセンシング2021

    • 著者名/発表者名
      馬場嘉信、柳田 剛、加地範匡
    • 総ページ数
      244
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781316093
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] 核酸科学ハンドブック2020

    • 著者名/発表者名
      日本核酸化学会、杉本 直己
    • 総ページ数
      576
    • 出版者
      講談社
    • ISBN
      9784065207864
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] 生体分子の抽出方法2021

    • 発明者名
      安井隆雄, 馬場嘉信, 篠田渉, 夏目敦至
    • 権利者名
      安井隆雄, 馬場嘉信, 篠田渉, 夏目敦至
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] セルフリーDNAの抽出方法2020

    • 発明者名
      安井隆雄, 馬場嘉信, 篠田渉, 夏目敦至
    • 権利者名
      名古屋大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-157294
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-08-03   更新日: 2023-01-30  

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