アプタマーセットを用いた血液中極微量疾病マーカーの多数同時検出法の開発

• 研究課題/領域番号: 24360338
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 池袋 一典 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70251494)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円); 2014年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2013年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2012年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
• キーワード: アプタマー / 疾病マーカー / 同時検出 / バイオ関連機器 / 診断技術 / 高感度検出 / 次世代シーケンサー / 固定化ビーズ / 血液測定 / PCR

研究成果の概要

血液中の多数の疾病マーカーを同時に検出するために、それに結合する複数のアプタマーを用意し、ビーズ等に血液中の複数の疾病マーカーを固定化する。これに複数のアプタマーを添加し、結合したアプタマーを回収・増幅し、塩基配列を決定することにより疾病マーカーを検出する方法の開発を目指した。
本原理で検出できることは確認できたが、アプタマーの非特異的吸着に由来する、バックグラウンドシグナルが高く、現時点では、超高感度検出は難しいと考えられる。しかし、ボロン酸ビーズを用いると、タンパク質の立体構造をあまり損なうことなく固定化できる、という見込みを得ることができ、今後の開発の上で重要な知見を得ることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Selection of DNA aptamers against uropathogenic Escherichia coli NSM59 by quantitative PCR controlled Cell-SELEX (2014)
  • 著者名/発表者名: Nasa Savory, Jonathan Nzakizwanayo, Koichi Abe, Wataru Yoshida, Stefano Ferri, Cinzia Dedi, Brian V Jones, Kazunori Ikebukuro
  • 雑誌名: Journal of Microbiological Methods 巻: 104 ページ: 94-100
  • DOI: 10.1016/j.mimet.2014.06.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Emerging techniques employed in aptamer-based diagnostic tests (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshida W, Abe K, Ikebukuro K
  • 雑誌名: Expert Rev Mol Diagn 巻: 14 号: 2 ページ: 143-151
  • DOI: 10.1586/14737159.2014.868307
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrochemical biosensors using aptamers for theranostics (2014)
  • 著者名/発表者名: Abe K, Yoshida W, Ikebukuro K
  • 雑誌名: Adv Biochem Eng Biotechnol 巻: 140 ページ: 183-202
  • 査読あり
• [学会発表] In silico maturation: Advanced aptamer development for biosensing applications (2015)
  • 著者名/発表者名: Savory N., Jones B., Abe K., Ikebukuro K.
  • 学会等名: Biosensor2014
  • 発表場所: オーストラリア、メルボルン
  • 年月日: 2015-05-27 – 2015-05-30
• [学会発表] Screening and improvement of DNA aptamers by in silico approaches (2015)
  • 著者名/発表者名: Yokoyama T., Yoshida W.,Saito T., Ikebukuro K.
  • 学会等名: Biosensor2014
  • 発表場所: オーストラリア、メルボルン
  • 年月日: 2015-05-27 – 2015-05-30
• [学会発表] in silico maturation 法を用いたアプタマーの機能改良 (2015)
  • 著者名/発表者名: 池袋一典
  • 学会等名: 第１０回理研「バイオものづくり」シンポジウム
  • 発表場所: 和光市 理化学研究所
  • 年月日: 2015-03-06
• [学会発表] In silico maturation: improvement of aptamer function based on genetic algorithms employing in vitro functional screening process (2014)
  • 著者名/発表者名: Nasa S., Yokoyama T., Saito T., Nonaka Y, Fukaya T., Yoshida W., Abe K., Ikebukuro K.
  • 学会等名: The 41th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
  • 発表場所: 北九州市、甲南大学
  • 年月日: 2014-11-05 – 2014-11-07
• [図書] 高分子10月号「核酸リガンド“アプタマー”のリプログラミング」 (2014)
  • 著者名/発表者名: 池袋一典、セーボレー那沙、阿部公一
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: 公益社団法人高分子学会
• [図書] "In silico Maturation: Processing Sequences to Improve Biopolymer Functions Based on Genetic Algorithms" in "Applications of Metaheuristics in Process Engineering" (2014)
  • 著者名/発表者名: Savory, N., Abe, K., Yoshida, W., & Ikebukuro, K
  • 出版者: Springer