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2018 年度 実績報告書

サイトカインコーディングとマイクロ粒子センサアレイによるがんの可視化

研究課題

研究課題/領域番号 16H03166
研究機関信州大学

研究代表者

山口 昌樹  信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (50272638)

研究分担者 小泉 知展  信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (20273097)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード生物・生体工学 / マイクロ・ナノデバイス / モニタリング / がん / サイトカイン
研究実績の概要

本研究は,300種以上が発見されているサイトカインと呼ばれる一群の情報伝達物質のコード情報と経時的な変化を測定し,早期のがん部位を可視化することを目的とした。本年度は,サイトカイン・センサアレイの製作,ケースコントロールスタディ,及び体内ネットワークモデルによるがん部位の可視化に取り組んだ。
1. サイトカイン・センサアレイの製作 光開裂性マイクロ粒子の開発を行い,シグナル増幅法の増幅特性を検証した。マイクロ粒子センサアレイの基本要素技術の構築により,同一検体から複数のサイトカインを同時分析するセンサアレイを実現するめどをつけた。
2. ケースコントロールスタディ 肺がんに続き,大腸がんに着目してケースコントロールスタディ (各群80名) を実施し,27項目のサイトカイン群を血液検体から同時分析した。サイトカインの分析には,初年度に購入した磁気ビーズ法を用いたマルチ分析システムを用いた。その結果,13種類のサイトカインで大腸がん患者と健常者に有意差が観察された (p < 0.05)。
3. 体内ネットワークモデルによるがん部位の可視化 大腸がんとサイトカイン群との関連性を検証するために,(1) Mann-Whitney検定,(2) ロジスティック回帰分析および (3) Receiver Operating Characteristic (ROC) 解析を行った。その結果,大腸がんにおいても部位特異的なサイトカインによるロジスティックモデルが構築された。
以上により,肺がんや大腸がんに特異的なサイトカインの組み合わせを発掘し,そのセンサアレイ開発のめどをつけるとともに,これらがんマーカーががんの存在とその進行度に応じて変化する可能性があることを示すことができた。
また,本年度の成果は,米国科学雑誌「PLOS ONE」など国内外の雑誌論文5編,学会発表5件,著書1編等で報告した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2016 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Plasma cytokine levels and the presence of colorectal cancer2019

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Masaki、Okamura Shin、Yamaji Taiki、Iwasaki Motoki、Tsugane Shoichiro、Shetty Vivek、Koizumi Tomonobu
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 ページ: e0213602

    • DOI

      https://doi.org/10.1371/journal.pone.0213602

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 唾液サイトカイン群の網羅解析による肺がんスクリーニングの可能性2019

    • 著者名/発表者名
      山口 昌樹
    • 雑誌名

      月刊ファインケミカル

      巻: 47 ページ: 19~25

  • [雑誌論文] Effect of Superhydrophobic/Hydrophilic Surfaces on Dynamic Radius of Water Droplet Impact2018

    • 著者名/発表者名
      Masaki Yamaguchi, Shunsuke Tamura, and Tetsuhiro Sakata
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 30 ページ: 1307~1307

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.18494/SAM.2018.1944

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Salivary cytokine panel indicative of non-small cell lung cancer2018

    • 著者名/発表者名
      Koizumi Tomonobu、Shetty Vivek、Yamaguchi Masaki
    • 雑誌名

      Journal of International Medical Research

      巻: 46 ページ: 3570~3582

    • DOI

      10.1177/0300060518775563

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 遠心式唾液イムノセンサの分析系最適化と性能評価2018

    • 著者名/発表者名
      嶋倉 知希,町田 佑介,森 崇紀,山口 昌樹
    • 雑誌名

      ライフサポート

      巻: 30 ページ: 75~81

    • 査読あり
  • [学会発表] バイオセンサに用いるマイクロカプセルの光開裂性の評価2019

    • 著者名/発表者名
      太田 秦也,森 崇紀,山口 昌樹
    • 学会等名
      日本生体医工学会甲信越支部長野地区シンポジウム
  • [学会発表] バイオセンサの高感度化に用いる光開裂性マイクロカプセルによるシグナル増幅法2018

    • 著者名/発表者名
      山口 昌樹
    • 学会等名
      日本生体医工学会大会
  • [学会発表] Photo-responsive Microcapsules for Biosensor Signal Amplification2018

    • 著者名/発表者名
      Masaki Yamaguchi
    • 学会等名
      40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 国際学会
  • [学会発表] 唾液バイオマーカーによる運動ストレスの非侵襲的な可視化に向けて2018

    • 著者名/発表者名
      山口 昌樹
    • 学会等名
      LIFE2018
    • 招待講演
  • [学会発表] 水滴衝突の動的半径に及ぼす固体の界面張力の影響2018

    • 著者名/発表者名
      山口 昌樹
    • 学会等名
      日本機械学会2018年度年次大会
  • [図書] 早期発見・予防に向けた次世代がん検査技術の最前線2019

    • 著者名/発表者名
      次世代がん検査技術企画部会 監修,山口 昌樹
    • 総ページ数
      216 (3-12担当)
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      978-4-7813-1405-1
  • [備考] 信州大学山口研究室

    • URL

      http://fiber.shinshu-u.ac.jp/yamaguchi/TOP.html

  • [産業財産権] 肺がん進行度合いの評価方法,肺がん進行度合い評価装置,肺がん進行度合い評価プログラム,肺がん進行度合い評価システム及び情報通信端末装置2016

    • 発明者名
      山口 昌樹,小泉 知展
    • 権利者名
      信州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      第6403170号

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公開日: 2019-12-27  

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