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体液中cfDNA回収粒子の開発とがんの超早期診断への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K21491
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分47:薬学およびその関連分野
研究機関昭和大学

研究代表者

加藤 大  昭和大学, 薬学部, 教授 (30332943)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード疾患の早期発見 / 医薬品の効果の評価 / 遺伝性疾患 / 尿 / cfDNA / バイオマーカー / 体液 / バイオマーカ / ナノ粒子 / 生体液 / 難治疾患 / 早期診断 / 粒子
研究開始時の研究の概要

優れた診断法と治療法の開発によって、日本人の平均寿命は男女とも80歳を超えるようになったが、未だに癌やアルツハイマー病のように完治しない疾患が数多く残されている。有効な治療法のない疾患の中には、疾患の発見が早まれば既存の治療法で完治するものもある。つまり疾患をより早期に発見する手法は、現在、有効な治療法が存在しない難治疾患に対して、完治や発症を抑えることにつながり、新たに疾患で苦しむ人を増やさない、極めて有効な対策といえる。そこで本研究は、体液(尿及び循環血液)中に存在するがん由来のcfDNAを効率的に回収する粒子を開発し、がんの超早期診断に応用する。

研究成果の概要

本研究では、尿試料から簡便、安価に200bp程度のcfDNAを効率的に抽出・精製する手法を開発した。市販の精製キット(Monofas)を使用することで、500μL尿中に存在する6000コピー(12コピー/1μL)程度のDNAの抽出が5分程度で可能になった。さらに、粒子による精製と組み合わせることで、5mL尿中に存在する600コピー(1.2コピー/1μL)程度のDNAの抽出に成功した。本手法は、市販の尿中cfDNAの精製キットと比較して、短時間で簡便、安価な手法でありながら、DNAの精製効率は同等かより優れていた。本手法は、遺伝性疾患の早期発見や薬の効果の評価に利用可能であると期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

開発したcfDNAの簡易精製法は、安価に短時間で効率的に尿中cfDNAの精製が可能であった。PCR法と組み合わせることで、遺伝性疾患の早期発見や薬の効果の評価に利用可能であると期待される。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Preliminary Investigation of a Rapid and Feasible Therapeutic Drug Monitoring Method for the Real-Time Estimation of Blood Pazopanib Concentrations2024

    • 著者名/発表者名
      Kato Masaru、Maruyama Shinichi、Watanabe Noriko、Yamada Risa、Suzaki Yuki、Ishida Masaru、Kanno Hiroshi
    • 雑誌名

      The AAPS Journal

      巻: 26 号: 3

    • DOI

      10.1208/s12248-024-00918-6

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simple and rapid method for analysis of urinary vancomycin using solid phase extraction and fluorescence spectroscopy2023

    • 著者名/発表者名
      Oshima Yuki、Hori Mizuki、Matsumoto Miyu、Kato Masaru
    • 雑誌名

      AAPS Open

      巻: 9 号: 1

    • DOI

      10.1186/s41120-023-00071-y

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Extraction of urinary cell-free DNA by using triamine-modified silica particles for liquid biopsy2020

    • 著者名/発表者名
      Kato Masaru、Fujita Yumi、Iizuka Takuya、Nozaki Kyohei、Takano Sho、Funatsu Takashi、Sano Yoshihiro、Murayama Shuhei、Karasawa Koji
    • 雑誌名

      Analytical and Bioanalytical Chemistry

      巻: 412 号: 23 ページ: 5647-5652

    • DOI

      10.1007/s00216-020-02784-5

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 尿中cfDNAの効率的な精製法の開発2024

    • 著者名/発表者名
      福島 諒、中野 愛吹、小倉 唯奈、加藤 大
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] HPLCによる脂質ナノ粒子(LNP)の 品質評価法の開発2024

    • 著者名/発表者名
      中谷 優希 、舩津 大輔、森田 智香、山本 栄一、村山 希、 宮崎 将太、加藤 大
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 尿中バンコマイシン濃度を利用したバンコマイシン投与設計法の開発2024

    • 著者名/発表者名
      松本 未結、大島 有貴、印南 薫乃、加藤 大
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 尿中cfDNAの効率的な精製法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      中野 愛吹、小倉 唯奈、細川 知佳子、福島 諒、加藤 大
    • 学会等名
      第67回日本薬学会関東支部会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光法による尿中VCM濃度簡易測定法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      第42回キャピラリー電気泳動シンポジウム
    • 学会等名
      大島 有貴、堀 瑞季、松本 未結、加藤 大
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 尿中 cell free DNAの簡易精製法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      細川 知佳子、小倉 唯奈、加藤 大
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 尿中 cfDNA の高効率な精製法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      小倉 唯奈、加藤 大
    • 学会等名
      第65回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 尿中 cfDNA の高効率な 精製法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      加藤 大
    • 学会等名
      新アミノ酸分析研究会第11回学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 尿中 cfDNA の高効率な 精製法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      小倉 唯奈、渡辺倫子、加藤 大
    • 学会等名
      第32回クロマトグラフィー科学会議
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 医療貢献を目指した分析化学2021

    • 著者名/発表者名
      加藤 大
    • 学会等名
      第33回 バイオメディイカル分析科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 昭和大学薬学部基礎薬学講座生体分析化学部門

    • URL

      https://www.showa-u.ac.jp/education/pharm/major/bachem.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
  • [備考] 昭和大学薬学部基礎薬学講座生体分析化学部門

    • URL

      http://www10.showa-u.ac.jp/~bachem/

    • 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: 2025-01-30  

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