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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Elucidation of exosome secretion mechanism by a novel exosome analytical method

Research Project

Project/Area Number 20H02766
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

金田 隆  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (20243909)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywordsエキソソーム / レーザー励起蛍光法 / 放出機構 / 抗原抗体反応 / 高感度分析 / CD63 / キャピラリー電気泳動 / がん細胞
Outline of Annual Research Achievements

エキソソームは細胞間のコミュニケーション、がん転移に関連し、がんのバイオマーカーとしての利用やその機能解明が期待されている。そこで本研究では、新たに開発した高感度エキソソーム計測装置を利用して、エキソソームの放出に影響を与える因子について検討し、放出機構を解明することを目的としている。令和2年度には、細胞培養培地のpHがエキソソーム放出に与える影響について検討した。培地にpH緩衝剤を添加し、pHを7.05から8.96まで変化させ、細胞増殖の状況とエキソソーム放出量の関係について調査した。まず、pH調整のための緩衝剤について検討を行ったところ、BicineとMESは細胞毒性が低く、細胞の増殖に対する影響が小さいことがわかった。そこで、これらの緩衝剤を用いてpHを調製し、各pHにおいて細胞培養時間を変化させ、各時間におけるエキソソーム放出量を計測した。細胞増殖に関しては、緩衝剤を加えないpH 8.88の培地が最も増殖が速かったが、pH 8.96を除いては、いずれも6日以内に100%まで増殖した。一方、各pHにおける細胞内pHを測定したところ、培地のpHとは無関係に細胞内pHは7.5付近でほぼ一定であった。細胞が100%まで増殖した後に、細胞から放出されたエキソソーム量を測定した結果、エキソソーム量はpHが低くなるにつれて増加する傾向が見られた。しかしながら、現段階ではエキソソームのカウント数が不十分であるため、優位の差があると判断できない状況である。したがって、測定の処理速度を向上させ、エキソソームの測定数を増加させる必要がある。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

pHがエキソソーム放出に影響を与えることを示唆する結果が得られたことから、pHがエキソソーム放出機構に関与していることを明らかにすることができた。よって、研究はおおむね順調に進展しているといえる。

Strategy for Future Research Activity

pHがエキソソーム放出に影響を与えることが示唆されたため、この機構についてより詳細に検討する。また、細胞がエキソソームを取り込むかどうかを明らかにするために、蛍光標識したエキソソームを調製し、これを細胞培養培地に添加して、エキソソームの取り込みの有無について検討する。

Research Products

(8 results)

All 2020

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Direct Counting of Exosomes in a Cell Culture Medium Using Neither Isolation Nor Preconcentration2020

    • Author(s)
      Tatsuya Fujii, Takashi Kaneta
    • Journal Title

      Analytica Chimica Acta

      Volume: 1119 Pages: 35-40

    • DOI

      10.1016/j.aca.2020.04.052

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 光圧を利用する油滴合体と小胞捕集2020

    • Author(s)
      谷 夢希,金田 隆
    • Journal Title

      分析化学

      Volume: 69 Pages: 665-672

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.69.665

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On-site analysis of paraquat using a completely portable photometric detector operated with small, rechargeable batteries2020

    • Author(s)
      Sasikarn Seetasang, Takashi Kaneta
    • Journal Title

      Analytica Chimica Acta

      Volume: 1135 Pages: 99-106

    • DOI

      10.1016/j.aca.2020.08.051

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Development of analytical methods for on-site analysis with miniaturized instruments2020

    • Author(s)
      Takashi Kaneta
    • Organizer
      The BK21 Plus Symposium on Nanobio Materials and Advanced Analytical Techniques
    • Invited
  • [Presentation] 光圧を用いたナノ小胞捕集2020

    • Author(s)
      金田 隆, 谷 夢希
    • Organizer
      第80回分析化学討論会
    • Invited
  • [Presentation] 光圧を用いたフロー系での細胞外小胞の捕集2020

    • Author(s)
      谷 夢希,金田 隆
    • Organizer
      第80回分析化学討論会
  • [Presentation] Development of a completely portable photometric detector consisting of paired light-emitter detector diodes for the determination of paraquat2020

    • Author(s)
      Seetasang, Sasikarn,金田 隆
    • Organizer
      第80回分析化学討論会
  • [Presentation] Paper-based analytical devices for point-of-care tasting with instrument-free detection2020

    • Author(s)
      Takashi Kaneta
    • Organizer
      第59回日本生体医工学会大会
    • Invited

URL: 

Published: 2021-12-27  

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