ニュース
» 2018年08月16日 10時00分 公開

医療機器ニュース:がんの経過観察に関係するエクソソーム計測システムを新開発

慶應義塾大学は、光ディスク技術と磁気ナノビーズ技術を組み合わせた新しい原理によるエクソソーム計測システム「ExoCounter(エクソカウンター)」を開発した。

[MONOist]

 慶應義塾大学は2018年7月19日、光ディスク技術と磁気ナノビーズ技術を組み合わせた新原理によるエクソソーム計測システム「ExoCounter(エクソカウンター)」を開発したと発表した。同大学医学部 専任講師の加部泰明氏らが、東京医科大学、JVCケンウッドと共同で開発した。

 血液中に含まれるエクソソームは、がんの状態やその後の経過に関係するとされ、バイオマーカーとして注目されている。しかし、既存の計測技術でエクソソームを検出するには、煩雑な精製などの前処理を行う必要があり、高精度のエクソソームの検出が課題となっていた。特に、血中のがん特異的なエクソソームの数を正確かつ簡単に計測することは困難だった。

 ExoCounterは、疾患特異的なエクソソームの数を高精度かつ簡便に計測できる。JVCケンウッドが持つ光ディスク技術と慶應義塾大学、東京医科大学が有する磁気ナノビーズ(FGビーズ)技術を融合させ、従来必要だったエクソソーム精製などの前処理を不要とした。

 このシステムでは、特殊な光ディスクの表面に、エクソソームの大きさに適合したナノ構造を設置。ナノ構造の表面にエクソソームと結合できる抗体をコーティングすることで、血清などの生体試料中のエクソソームを選択的に捕捉する。捕捉したエクソソームの表面に存在する疾患特有のたんぱく質(表面抗原)とFGビーズを結合させることにより、その複合体が光スポットで検出可能になる。この新開発の光ディスクにより、エクソソームの数を計測できる他、がんに特異的な抗体を固定したFGビーズをエクソソームに結合させることで、がん特異的なエクソソームが検出可能になる。

 実際に、大腸がん細胞の培養液から超遠心分離法で単離したエクソソームを測定したところ、エクソソームに対する特異性を持った抗体を使った場合のみエクソソームが検出された。また、エクソソーム濃度を変化させた試料を測定すると、エクソソーム濃度に比例してエクソソーム数が計測された。血清試料についても、血清量に比例した数のエクソソームが選択的に検出された。

 さらに、がんと関連するたんぱく質と結合する抗体を固定したFGビーズを用いて大腸がん細胞、乳がん細胞、肺がん細胞の各培養液中のエクソソームを測定した。その結果、がん特異的なたんぱく質のHER2を表面に持つエクソソームを高精度に計測できた。

 同システムは、リキッドバイオプシーを担う重要な診断技術となる可能性があり、JVCケンウッドでは研究用計測システムとして既に提供を開始している。

photo (A)エクソソーム計測システム「ExoCounter」。(B)電子顕微鏡で観察した光ディスク表面。光ディスク上に捕捉されたエクソソームに磁気ナノビーズ(FGビーズ)が固定された様子が示されている。(クリックで拡大) 出典:慶應義塾大学
photo (A)□、◇はエクソソームと結合しない抗体を使用し、◆、▲はエクソソームを結合する抗体を使った場合を示す。(B)各種細胞の培養液の測定。HER2を持ったエクソソームの濃度が乳がん細胞(BT474、SKBR3)の培養液中で特に高いことが示された。白抜き棒グラフは、エクソソームに特異性を持たない抗体を用いた場合の結果を示す。(クリックで拡大) 出典:慶應義塾大学
photo 各種のがん患者、非がん疾患患者、健常者の血清中のがん特異的エクソソームの計測例(nは検体数を、×は枠以外のデータ数を示す。★★、★は、統計検定で有意差があった水準1%、5%を示す)。(クリックで拡大) 出典:慶應義塾大学

Copyright © ITmedia, Inc. All Rights Reserved.