| 研究課題/領域番号 |
21K19526
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
石井 秀始 大阪大学, 医学系研究科, 特任教授(常勤) (10280736)
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| 研究分担者 |
江口 英利 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (90542118)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| キーワード | エクソソーム / がん幹細胞 / 膵がん |
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| 研究実績の概要 |
本計画では、標準的な方法を凌駕する画期的な新技術を開発するために、腫瘍の根源となる「がん幹細胞」を分離培養し、そこから分泌される「細胞外小胞」の『中身』の①増殖(RNA配列)と②代謝(RNAメチル化)に加えて、『殻』の脂質二重膜として、③組織と④分化の情報を加えた４要素を粒子レベルで把握し、がんの生物学的な悪性度を最高レベルの解像度で理解できる革新的な技術を開発する。もって、従来法では解決できなかった膵がんの薬剤耐性や転移性と密接に関連する分子の情報を明らかにして、膵がんの診断性能を最大化する。3年間で早期の膵がん計120例の症例を蓄積して検討し、計測系を最適化化するために研究を進めた。本年度は難治性消化器がんである膵臓がん及び胆道がんのがん幹細胞として、CD133、CD44、CD13等のマーカーを用いてFACSで分離し、ES細胞培養で用いているメディウムの中で増幅させて、検討を加えた。その結果、がん幹細胞から分泌される細胞外小胞を効率よくキャプチャーして濃縮することにより、がん幹細胞と細胞外小胞を対応させた形でプロファイリングすることができた。さらに手術検体を用いて検討を加え、どのがん幹細胞かどのような細胞外小胞を分泌しているかを細胞膜の性状に基づいて情報基盤を構築することができた。これらの知見は大阪大学の知的財産として整備を進め、実験的な技術のノウハウに関しては論文及び学会発表で公表した。このように本研究において微細な細胞外分泌小胞の性状に基づくがん幹細胞のプロファイリングに向けて、バイオマーカーの基盤を構築することができた。
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| 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
がん幹細胞とそこから分泌される細胞外小胞の性状に関して特異的な分子を明らかにし、知財化を進めるとともに論文及び学会発表を行うことができたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
臨床ステージⅠからⅢの膵がんの手術切除で得られるがん細胞から、「がん幹細胞」のスフェアを作成する。血液1mlから10^4倍に濃縮して10^5個/マイクロリッターを解析することにより、10^12個/mlの「細胞外小胞」を検討することができ、臨床的なリキッドバイオプシーに十分に活用できる。「細胞外小胞」の『中身』（RNAの配列とメチル化アデニン[m6A]とメチル化シトシン[5mC]）および『殻』（抗原、電化、大きさ）の情報から、情報を機械学習する。すでに予備的な検討で、医工連携により上記の大容量の高速機械学習が可能である。膵がん患者のリキッドバイオプシー（血清）から、『殻』の抗体で収集し、『中身』のマイクロRNAの配列とメチル化を比較した結果は、Let-7, miR-17(以上m6A), miR-21, miR200c(以上5mC)に相補的な架橋型核酸で濃縮し、質量分析した結果と矛盾なく一致した。したがって、本研究の目標を達成することにより、「細胞外小胞」から「がん幹細胞」の生物学的な悪性度を高い精度で診断することが可能となる。
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