レクチンアレイを用いたエクソソーム糖鎖解析による新規膵癌バイオマーカーの開発

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 19K18132
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 中野 容 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (70770832)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 膵癌 / 糖鎖 / リキッドバイオプシー / エクソソーム / レクチン

研究実績の概要

膵癌は予後不良な難病で、種々の治療モダリティの開発にも関わらず死亡数は年々増加している。膵癌治療の問題点は、1. 既存の診断手法では膵癌の早期診断が困難なため根治手術が可能なステージで発見されることが少ないこと、2. 膵癌の分子生物学的特徴に基づいた特異性の高い治療がないこと、が挙げられる。これを克服し治療成績を向上させるためには、外科切除可能な病変の早期診断および膵癌の生物学的特徴に裏付けられた層別化に基づいた集学的治療戦略が必要である。また、膵臓は腫瘍部からの生検が他の消化管悪性腫瘍に比べ困難な臓器であり、簡便で低侵襲な検査手法が求められている。その中で体液中の癌由来の分子を測定するリキッド・バイオプシーは注目されている。
本研究では膵癌患者の血清から抽出したエクソソームを用いてレクチンマイクロアレイによる比較糖鎖プロファイリングを実施し、膵癌を特異的に結合する候補レクチンを2種類同定した。それらの候補レクチンで膵癌切除検体のパラフィン包埋切片を染色し、腫瘍部分で染色陽性となり、正常膵組織では染色陰性となることを確認した。エクソカウンターというエクソソームの定量測定可能な機器は、２種類の抗体でサンドイッチ検出すること血清中のエクソソーム数を測定する。エクソカウンターを用いて抗体とレクチンでエクソソームをサンドイッチ検出する実験系の確立を検証している。この系で血清中のエクソソーム上に発現する糖鎖を解析することにより、膵癌の早期発見、進行度や治療効果のモニタリング等に利用できると考えている。

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

膵癌に特異的に結合する候補レクチンを2種類同定した。それらの候補レクチンで膵癌切除検体のパラフィン包埋切片を染色し、腫瘍部分で染色陽性となり、正常膵組織では染色陰性となることを確認した。これらの候補レクチンとエクソカウンターを用いて、実際の臨床検体にて測定したところ、膵癌患者において、術前は上昇しており、術後に低下したことを確認した。
レクチンを用いたエクソソームの定量的測定法を初めて確立し、膵癌細胞株や膵癌血清での測定も初めての報告となり、本研究は、”O-Glycan-Altered Extracellular Vesicles: A Specific Serum Marker Elevated in Pancreatic Cancer”というタイトルで、Cancers（2020, 12, 2469; doi:10.3390/cancers12092469）に掲載された。

今後の研究の推進方策

本研究で着目したエクソソームの研究を継続し、残りの期間で、エクソソーム内のDNAやRNAに焦点をあて、新たな膵癌バイオマーカーを探索しているところである。

次年度使用額が生じた理由

COVID-19の影響でにより旅費が０円となっており、それが原因で当該助成金が発生したものと考えられます。最終年度の2021年度は学会発表などを通じて使用する予定です。

研究成果

• [雑誌論文] O-Glycan-Altered Extracellular Vesicles: A Specific Serum Marker Elevated in Pancreatic Cancer (2020)
  • 著者名/発表者名: Yokose T,Kabe Y,Matsuda A,Kitago M,Matsuda S,Hirai M,Nakagawa T,Masugi Y,Hishiki T,Nakamura Y,Shinoda M,Yagi H,Abe Y,Oshima G,Hori S,Nakano Y,Honda K,Kashiro A,Morizane C,Nara S,Kikuchi S,Shibahara T,Itonaga M,Ono M,Minegishi N,Koshiba S,Yamamoto M,Kuno A,Handa H,Sakamoto M,Suematsu M,Kitagawa Y
  • 雑誌名: Cancers 巻: 12 ページ: 2469～2469
  • DOI: 10.3390/cancers12092469
  • 査読あり / オープンアクセス
• [産業財産権] 膵臓がん検出方法及び膵臓がん検出キット (2020)
  • 発明者名: 糸長誠小野雅之横瀬崇寛松田厚志加部泰明松田祐子平井美和北郷実
  • 権利者名: 糸長誠小野雅之横瀬崇寛松田厚志加部泰明松田祐子平井美和北郷実
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2020-147108