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2016 年度 実施状況報告書

非侵襲で高精度な診断治療ナノデバイスの開発と腎排泄機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 15K14936
研究機関東京大学

研究代表者

加藤 大  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 特任准教授 (30332943)

研究分担者 三森 功士  九州大学, 大学病院, 教授 (50322748)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードcfDNA / 粒子 / 診断 / 尿
研究実績の概要

病気によって変動する生体内物質(バイオマーカー)を非浸襲で早期に検出することは、病気の予防の観点で重要である。生体物質の中でもDNAは、がん等の疾患によって変化することが知られているため、有効なバイオマーカーとして注目されている。尿は、非浸襲で採取できる生体試料であり、健常人は、一日に3Lの尿を排泄するので、試料の入手が容易であることから、我々は、シリカ粒子を用いた尿から血中循環DNA (circulating cell-free DNA: cfDNA)を効率的に抽出する手法を開発した。
DNAが多数のリン酸基を有することから、シリカ粒子にポリカチオンであるpoly-Lysineを修飾することで、DNAに対する親和性を付与した。シリカゲルとpoly-Lysを水溶液中で混合することで、シリカゲル表面にpoly-Lysineが導入され、DNAに対して強い親和性を示すDNA抽出用シリカゲルが調製された。Poly-Lysの導入量が増加するほど、回収可能なDNAの量は増加し、またグルタミン酸のようなカチオン化合物の存在下でもDNAを効率的に捕捉した。本粒子によって、50mL尿から高純度のcfDNAが大量(1.3マイクログラム)に回収された。cfDNAはガン等の疾患に関与していることが報告されているため、本手法は被浸襲な病気の早期診断への応用が期待される。また本粒子は、20塩基対程度の非常に短い鎖長のDNAに対して強い親和性を示したことから、短いDNA断片の回収法として非常に有用であると考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

生体から非侵襲でcfDNAを大量に回収する方法を開発した。

今後の研究の推進方策

がんの早期診断への有効性を検証する。

次年度使用額が生じた理由

非侵襲で収集できる尿から大量なcfDNAを回収できることが明らかとなり、尿中cfDNAを用いたがんの早期診断の可能性について詳細に検討したため。

次年度使用額の使用計画

がんの早期診断の有効性を検証する。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [国際共同研究] Ecole polytechnique federale de Lausanne(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      Ecole polytechnique federale de Lausanne
  • [雑誌論文] Extraction of cell-free DNA from urine, using polylysine-coated silica particles2017

    • 著者名/発表者名
      Takano Sho、Hu Qingjiang、Amamoto Takaki、Refinetti Paulo、Mimori Koshi、Funatsu Takashi、Kato Masaru
    • 雑誌名

      Analytical and Bioanalytical Chemistry

      巻: 409 ページ: 4021~4025

    • DOI

      10.1007/s00216-017-0345-3

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 粒子を用いた生体液中DNA回収用デバイスの開発2016

    • 著者名/発表者名
      高野 勝、加藤 大
    • 学会等名
      第20回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • 発表場所
      別府国際コンベンションセンター(大分県 別府市)
    • 年月日
      2016-05-31 – 2016-05-31

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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