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脳由来エクソソームの細胞種特異的・高感度回収技術の構築とうつ病バイオマーカー探索

研究課題

研究課題/領域番号 21K07536
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52030:精神神経科学関連
研究機関独立行政法人国立病院機構(呉医療センター臨床研究部)

研究代表者

岡田 麻美  独立行政法人国立病院機構(呉医療センター臨床研究部), その他部局等, 研究員(移行) (30517280)

研究分担者 江口 正徳  呉工業高等専門学校, 電気情報工学分野, 准教授 (60613594)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードうつ病 / エクソソーム / リキッドバイオプシー / 精神神経科学 / バイオマーカー
研究開始時の研究の概要

うつ病を初めとする脳に起因する疾患において、神経やグリア細胞など脳の細胞から分泌されるエクソソーム(脳由来エクソソーム)は、末梢血中で回収可能な脳内変化を反映する成分として注目されている。ただし、末梢血中における脳由来エクソソームの存在量は微量である。そこで本研究では、生物学と工学の技術融合により、特異的かつ高感度に回収する技術開発を目指して基礎的研究データを蓄積する。本研究で見出した新たな技術を用いてうつ病のバイオマーカーの探索を行い、臨床応用を目指す。

研究実績の概要

うつ病を初めとする脳に起因する疾患において、神経やグリア細胞など脳の細胞から分泌されるエクソソーム(脳由来エクソソーム)は、末梢血中で回収可能な脳内変化を反映する成分として注目されている。ただし、末梢血中における脳由来エクソソームの存在量は微量であると考えられるため、本研究では、生物学と工学の技術融合により、特異的かつ高感度に回収する技術開発を目指して検討に取り組んだ。本年度は以下のような成果が得られた。
ヒト臨床サンプルでの検討に先立ち、背景因子が均一なマウスを用いた検討を行うために、うつ病様行動評価と紐づけ可能なうつ病モデルマウス由来サンプルを作成した。脳組織から回収したエクソソーム分画について、細胞種特異的タンパク質等の病態時の変化を解析した。現在細部のデータの蓄積を行っている。また、マイクロ流路を用いた血液中エクソソームのハイスループット検出を目的に、電気浸透流および誘電泳動力によるナノ粒子・マイクロ粒子の流路内での挙動を3次元観察し、その挙動から、高精度検出可能なマイクロ流路内の電極形状・配置に関する検討を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

高感度化を行うための標的抗体を挙げることが遅れ、標的抗体と電気的動力現象との組み合わせによる効率の評価段階に進めなかったため。

今後の研究の推進方策

標的抗体を挙げ、その抗体を用いて電気的動力現象との組み合わせによる効率について検討する。構築したシステムを用いて、末梢血を用いたバイオマーカーとしての有用性の検討を行う。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Tetraspanin heterogeneity of small extracellular vesicles in human biofluids and brain tissue2022

    • 著者名/発表者名
      Okada-Tsuchioka Mami、Kajitani Naoto、Omori Wataru、Kurashige Takashi、Boku Shuken、Takebayashi Minoru
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 627 ページ: 146-151

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.08.025

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ヒト生体液および脳組織由来小型細胞外小胞におけるテトラスパニン不均一性の検討2023

    • 著者名/発表者名
      岡田麻美、梶谷直人、大盛 航、倉重毅志、町野彰彦、朴 秀賢、竹林 実
    • 学会等名
      第10回日本細胞外小胞学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 電気的動力現象を用いたハイスループット血中細胞外小胞検出に関する検討2023

    • 著者名/発表者名
      栗栖 祐子,町 依蕗,今里 浩子,江口 正徳
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第47回研究会(CHEMINAS 47)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 電気的動力現象を用いた血中エクソソーム分離マイクロ流体デバイスの開発2023

    • 著者名/発表者名
      栗栖 祐子,江口 正徳
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第48回研究会(CHEMINAS 48)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] A Development of EVs Detection Device Based on AC Electroosmosis2023

    • 著者名/発表者名
      Ibuki Machi, Masanori Eguchi, Shinichi Tanaka, Mami Okada, and Naoto Kajitani
    • 学会等名
      Molecular Plasmonics 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Exosome Collection Device by Using Electrically Floating Electrodes2023

    • 著者名/発表者名
      Ibuki Machi, Masanori Eguchi, Kaito Kikuchi, Taiki Nakata
    • 学会等名
      8th STI-Gigaku 2023 (International Conference on “Science of Technology Innovation")
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a high-throughput blood exosome separation device using microfluidics2023

    • 著者名/発表者名
      Yuko Kurisu, Masanori Eguchi
    • 学会等名
      8th STI-Gigaku 2023 (International Conference on “Science of Technology Innovation")
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AC-Electroosmosis Based Device for Collection of Extracellular Vesicles2023

    • 著者名/発表者名
      Ibuki Machi, Taisuke Motoyama, Mami Okada, Naoto Kajitani, and Masanori Eguchi
    • 学会等名
      The 1st KOSEN Research International Symposium (KRIS)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 交流電気浸透流を用いたエクソソーム収集デバイスの開発2022

    • 著者名/発表者名
      町 依蕗,二重谷 光輝,甲斐 萌華,中岡 佑輔,江口 正徳,岡田 麻美,梶谷 直人
    • 学会等名
      第34回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 交流電界を用いた生体細胞と細胞外小胞の分離2022

    • 著者名/発表者名
      甲斐 萌華,町 依蕗,江口 正徳,岡田 麻美,梶谷 直人
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第46回研究会(CHEMINAS 46)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 誘電泳動現象を用いた生体細胞単離法に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      中岡佑輔、岡田麻美、梶谷直人、江口正徳
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第43回研究会(CHEMINAS 43)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of rapid technology of Antigen-Antibody reaction by employing Dielectrophoresis.2021

    • 著者名/発表者名
      中岡佑輔、岡田麻美、梶谷直人、江口正徳
    • 学会等名
      第31回日本MRS年次大会(MRSJ2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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