| 研究領域 | 分子夾雑の生命化学 |
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| 研究課題/領域番号 |
20H04698
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
森廣 邦彦 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (70713890)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | リキッドバイオプシー / マイクロRNA / DNAナノテクノロジー / HCR / Staudinger還元 / がん / CHA / 化学療法 / 生体直交型反応 / 核酸化学 / Lab on Paper |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では特定のマイクロRNA (miRNA) を効率的に検出可能な紙デバイスを創製し、高感度かつ簡便ながんのリキッドバイオプシーを開発することで、がんの迅速な診断法の確立に貢献する。具体的には、miRNAの高感度化にDNAナノテクノロジーを、診断のアウトプット法に生体直交型の化学反応を用いることで、様々なmiRNAに対するリキッドバイオプシーを可能にする。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、がん患者の体液中に特異的に存在するマイクロRNA (miRNA) を高感度に検出するシステムを開発し、従来の検査方法と比較して低侵襲性のリキッドバイオプシーの開発を目的とする。開発したシステムを搭載した紙デバイスを作製し、簡便で高感度ながん診断を実現する。
2021年度は昨年度に引き続き、代表的ながんのマーカーmiRNAであるmiR-21の検出技術の開発に取り組んだ。これまでに用いていた核酸ナノ技術であるHybridization Chain Reaction (HCR) のみならず、Catalytic Hairpin Assembly (CHA) と呼ばれる技術も新たに採用した。miR-21を触媒としたCHAによって蛍光分子AMCが放出・活性化されるDNAシステムを構築し、実際にmiR-21の添加によって蛍光強度が増大することを確認した。
さらに、miR-21触媒型CHAによって抗がん分子SN-38が放出・活性化されるDNAシステムも構築し、がん細胞選択的な化学療法の開発にも取り組んだ。miR-21を発現している子宮頸がんHeLa細胞および乳がんMDA-MB-231細胞に構築したDNAシステムを導入した結果、正常細胞であるMRC-5と比較して有意に細胞死を引き起こすことができた。本結果はmiR-21をマーカー分子とした副作用の少ないがん治療への応用が期待される。
以上、本研究では分子夾雑環境である細胞内や体液内で特定のmiRNAと選択的に反応し、様々な低分子化合物を放出・活性化するDNA技術の開発に取り組んだ。これまでに2種類の核酸ナノ技術を用い、miR-21によって3種類の低分子化合物を放出できるDNAシステムを構築した。これらを用いることで、miR-21を蛍光、色調、抗がん活性の変化によってセンシングすることが可能になった。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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