肺癌体細胞遺伝子変異の免疫学的診断チップの開発

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K18438
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 笠間 敏博 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (00564717)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: マイクロ流体デバイス / コンパニオン診断薬

研究実績の概要

本研究の目的は、胸水と比較して含まれる腫瘍細胞数は少ないが、ほとんどの非小細胞肺がん患者から採取可能な気管支洗浄液を分析し、遺伝子型EGFRを迅速（２０分）・低コスト（２００円）・高感度に検出することである。特に本研究は抗がん剤の一種であるEGFRチロシンキナーゼ阻害薬の治療反応性に関与するL858RおよびE746-A750欠損のEGFRを分析対象としている。遺伝子を調べる従来の方法と異なり、申請者が開発したマイクロ免疫診断チップを用いて、遺伝子変異型EGFRタンパク質を抗原抗体反応によって特異的に検出することが本研究の特徴である。
目標としていた気管支洗浄液１０検体の収集をすでに完了した。検体を遠心分離し、沈渣にライシスバッファーを加えて細胞溶解液を作った。ライシスバッファーの量によって総タンパク質濃度がほぼ一定になるよう調整し、マイクロ免疫診断チップにより分析を行った。
まず、市販の遺伝子変異型EGFR抗体を捕捉抗体として用いたチップを作製し、これらの検体の分析を行った。総分析時間２０分、コスト２００円の条件で、従来法による診断結果との対比で感度１００％、特異度９０％を達成した。
また、市販抗体では特異性が低いため、L858R特異抗体については独自抗体の開発にも着手した。
まだ本診断チップを評価するためには検体数が十分ではないため、今後も検体を収集し分析を続ける必要がある。また、E746-A750欠損については、症例は少ないが欠損の範囲が異なるものなど多くのバリエーションが存在する。これらの患者にはEGFRチロシンキナーゼ阻害薬が有効な場合があるため、本診断チップでそれらを検出できるか確認することも重要と考えている。

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

計画通りに研究が進行している。

今後の研究の推進方策

今後は新しく開発したL858R抗体で診断チップを作製し、特異性や感度について市販抗体と比較する計画である。

研究成果

• [雑誌論文] An immuno-wall microdevice exhibits rapid and sensitive detection of IDH1-R132H mutation specific to grade II and III gliomas (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Yamamichi, T. Kasama, F. Ohka, H. Suzuki, A. Kato, K. Motomura, M. Hirano, M. Ranjit, L. Chalise, M. Kurimoto, G. Kondo, K. Aoki, N. Kaji, M. Tokeshi, T. Matsubara, T. Senga, M. K. Kaneko, H. Suzuki, M. Hara, T. Wakabayashi, Y. Baba, Y. Kato, A. Natsume
  • 雑誌名: Science and Technology of Advanced Materials 巻: 17 ページ: 618-625
  • DOI: 10.1080/14686996.2016.1227222
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] IMMUNO-WALL LAB-ON-A-CHIP PROTEIN ANALYSIS DEVICES FOR HIGH PRECISION SURGERY OF GLIOMAS (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Kasama, A. Yamamichi, F. Ohka, Y. Kato, H. Suzuki, A. Kato, K. Motomura, M. Hirano, M. Ranjit, L. Chalise, M. Kurimoto, G. Kondo, K. Aoki, N. Kaji, T. Matsubara, H. Suzuki, M. Tokeshi, T. Wakabayashi, A. Natsume, Y. Baba
  • 雑誌名: microTAS 2016 巻: - ページ: 651-652
  • 査読あり
• [学会発表] 胸水細胞溶解液中の肺癌関連タンパク検出デバイスの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 石川 広弥; 笠間 敏博; 與語 直之; 長谷 哲成; 近藤 征史; 加地 範匡; 長谷川 好規 & 馬場 嘉信
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶応大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2017-03-17 – 2017-03-17
• [学会発表] 分子夾雑に基づく脳腫瘍細胞解析と脳腫瘍分子診断 (2017)
  • 著者名/発表者名: 夏目 敦至; 山道 茜; 大岡 史治; 鈴木 啓道; 青木 恒介; 笠間 敏博; 若林 俊彦; 加藤 幸成 & 馬場 嘉信
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶応大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2017-03-16 – 2017-03-16
  • 招待講演
• [学会発表] イムノウォールデバイスによるタンパク質分析と脳腫瘍診断および肺がんコンパニオン診断への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 笠間 敏博
  • 学会等名: 名古屋大学グリーン自然科学国際教育研究プログラムIGERシンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2016-12-16 – 2016-12-16
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] IMMUNO-WALL LAB-ON-A-CHIP PROTEIN ANALYSIS DEVICES FOR HIGH PRECISION SURGERY OF GLIOMAS (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Kasama, A. Yamamichi, F. Ohka, Y. Kato, H. Suzuki, A. Kato, K. Motomura, M. Hirano, M. Ranjit, L. Chalise, M. Kurimoto, G. Kondo, K. Aoki, N. Kaji, T. Matsubara, H. Suzuki, M. Tokeshi, T. Wakabayashi, A. Natsume, Y. Baba
  • 学会等名: microTAS 2016
  • 発表場所: Dublin, Ireland
  • 年月日: 2016-10-12 – 2016-10-12
  • 国際学会
• [学会発表] 脳腫瘍の完全切除を目指した術中遺伝子変異診断 (2016)
  • 著者名/発表者名: 笠間 敏博, 山道 茜, 大岡 史治, 加藤 幸成, 加藤 彰, 平野 雅規, Chalise Lushun, 栗本 路弘, 近藤 五郎, 青木 恒介, 鈴木 啓道, 本村 和也, 加地 範匡, 渡慶次 学, 松原 年生, 鈴木 秀鎌, 若林 俊彦, 夏目 敦至, 馬場 嘉信
  • 学会等名: 化学とマイクロ・ナノシステム学会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2016-09-07 – 2016-09-07
• [図書] Microchip Diagnostics (2017)
  • 著者名/発表者名: Kasama, T.; Kaji, N.; Tokeshi, M. & Baba, Y.
  • 総ページ数: 220
  • 出版者: Springer-Verlag GmbH