| 研究課題/領域番号 |
21H03803
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90110:生体医工学関連
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| 研究機関 | 東京医科歯科大学 |
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研究代表者 |
梨本 裕司 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 准教授 (80757617)
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| 研究分担者 |
珠玖 仁 東北大学, 工学研究科, 教授 (10361164)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2021年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
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| キーワード | Organ-on-a-chip / 生体模倣システム / 走査型プローブ顕微鏡 / 血管 / 走査型電気化学顕微鏡 / マイクロ流体デバイス / がん微小環境 / 電気化学計測 / がん |
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| 研究開始時の研究の概要 |
がん細胞は，通常と異なる代謝によってエネルギーを産生しており，がんの代謝機序を明らかにできれば，がん特異的な薬剤開発へ貢献できる．しかし，代謝活動の定量解析には，組織からの細胞の単離が必要であり，この単離操作による代謝活動の変質が課題であった．そこで本研究では，生体内類似のがん微小環境の再現，および「その場」代謝マッピングにより，この課題を解決する．がん微小環境は，マイクロ流体デバイスを用いて再現を行い，特に，既存の手法で困難であった血管周囲の力学環境の制御を実現する．
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| 研究成果の概要 |
本研究では、がん微小環境中の「その場」代謝計測システムの確立を目指し、走査型電気化学顕微鏡（SECM）とマイクロ流体デバイスを用いた新規プラットフォームの確立を検討した。その結果、マイクロ流体デバイスを用いることで、患者由来のがんオルガノイドの周囲にがん微小環境の重要な構成要素である血管網を構築し、経血管的ながんオルガノイドの刺激、およびその代謝変化を電気化学センサで捉えることに成功した。また、がん周囲の血管網の形質変化に関しても、マイクロ流体デバイス中で評価できる可能性を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
がんの代謝は、古くから注目されている分野であるが、その機序は十分に解明されていない。一因に、複雑性を切り分けることが可能な優れたin vitroモデルが欠如していることが挙げられる。本研究課題では、生体外で生体内のがんの複雑性の一端を担うがん微小環境の構成要素を再構築し、がん代謝への影響を評価するプラットフォームを提案することができた。スループットをはじめ、課題が見られるものの、がん微小環境を紐解く有効な分析手法として期待ができる。
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