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名大・東大・東京医科大・阪大、細胞外小胞の捕捉方法を開発しがん診断の指標として利用可能であることを発見

発表日:2021年09月16日

細胞外小胞の新しい捕捉方法を開発!

~ナノワイヤによって捕捉する細胞外小胞を、がん診断の新しい指標へ!~

国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学大学院工学研究科の安井 隆雄 准教授・馬場 嘉信 教授らの研究グループは、東京大学大学院工学系研究科の柳田 剛 教授・長島 一樹 准教授、東京医科大学医学総合研究所の落谷 孝広 教授、大阪大学産業科学研究所の川合 知二 招へい教授との共同で、細胞外小胞(Extracellular vesicles :以下EV)(注1)の新しい捕捉方法を開発し、当該方法で捕捉するEVのmiRNA(マイクロRNA)(注2)や膜タンパク質(注3)の発現量が、がん診断の新しい指標として利用可能であることを発見しました。

疾病のバイオマーカーとして注目されているEVは、由来する細胞によって内包物や大きさ、発現する膜タンパク質の種類、脂質二重膜の組成が異なる不均一な集団です。本研究では、EV表面の分子組成と電荷の相関性に着目したEV捕捉法を考案し、捕捉されるEVをバイオマーカーとして活用する方法を開発しました。EV捕捉には、剣山のように配置したナノスケールの棒(ナノワイヤ(注4))を用いました。その結果、表面が正に帯電するナノワイヤのEV捕捉性能が最も優れていることを見出しました。また、この方法で捕捉したEVにおいて、特定の2種類の膜タンパク質の発現量比を調べたところ、がん細胞由来のEVと正常細胞由来のEVで発現量比が異なることが明らかとなりました。当該方法により捕捉するEV電荷とmiRNAやタンパク質情報の相関解析を進展させることで、がんの早期検知が可能になると期待されます。

本研究成果は、2021年9月16日付オランダの出版社エルゼビアの学術雑誌「Biosensors and Bioelectronics」に掲載されました。

本研究は、科学技術振興機構(JST)戦略的創造研究推進事業 個人型研究(さきがけ)「生体における微粒子の機能と制御」研究領域(研究総括:中野 明彦)における研究課題「細胞外小胞の網羅的捕捉と機械的解析によるmiRNA分泌経路の解明」(研究者:安井 隆雄)、日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究 S「堅牢な分子識別センサエレクトロニクスの学術基盤創成」(代表者:柳田 剛)、日本学術振興会科学研究費補助金 新学術領域研究(研究領域提案型) 分子夾雑の生命化学 「分子夾雑化学」(代表者:浜地 格、実施代表者:馬場 嘉信)の一環として行われました。

※以下は添付リリースを参照

リリース本文中の「関連資料」は、こちらのURLからご覧ください。

添付リリース

https://release.nikkei.co.jp/attach/618061/01_202109161538.pdf

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