The evolutional trajection and precision-medicine to gliomas

神经胶质瘤的进化轨迹和精准医学

基本信息

批准号：
20H03789
负责人：
夏目敦至
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、がんの解析は、分子解析技術の進歩により、再現性のある低侵襲な方法での検出と特性評価が可能になってきた。cfDNAは、非侵襲的ながんバイオマーカーとして、米国食品医薬品局（FDA）からGuardant360 CDxテストやFoundationOne Liquid CDxの形で承認されており、その臨床的意義は米国国立衛生研究所（NIH）や各国のリキッドバイオプシー学会によって現在も強調されている。特に、尿中cfDNAは、がんのスクリーニング、診断、予後、がんの進行や治療効果のモニタリングのための真の非侵襲的バイオマーカーとして認識されている。しかし、cfDNAの濃度が比較的低い尿からcfDNAを効率よく分離する技術がないことが大きなボトルネックとなっている。いくつかの研究では、従来の抽出法は、尿中の短い断片化したcfDNAを分離するのに非効率的であることが報告される。したがって、尿中cfDNAのポテンシャルを活用した実績例の報告はまだない。我々は、尿リキッドバイオプシーへの応用のために、ナノワイヤ表面でのcfDNAのキャッチ＆リリースを提唱・実証することで、このcfDNA分離における非効率性の課題を克服した。本課題では最初にキャッチのメカニズム解明に取り組み、酸化亜鉛（ZnO）ナノワイヤ表面の水分子との多点の水素結合を通じて尿中のcfDNAを結合することを確認した。次に、cfDNAと水素結合するZnOに競合的に結合可能な分子を導入することで、cfDNAを外すことを確認した。この方法により、従来法では不可能であった尿中cfDNAの分離と、尿中cfDNAから、神経膠腫（グリオーマ）における遺伝子変異であるイソクエン酸デヒドロゲナーゼ1（IDH1）変異の検出に成功した。

近年来，分子分析技术的进步使以可重复和微创的方式检测和表征癌症分析成为可能。 CFDNA已被美国食品药品监督管理局（FDA）以Guardant360 CDX测试和FoundationOne液体CDX的形式批准为非侵入性癌症生物标志物，其临床意义仍由美国国立卫生研究院（NIH）和国家液体生物疾病学会强调。特别是，尿液CFDNA被认为是用于癌症筛查，诊断，预后和监测癌症进展和治疗功效的真正非侵入性生物标志物。但是，缺乏有效分离CfDNA与尿液相对较低的CFDNA的技术是主要的瓶颈。一些研究报告说，常规的提取方法在分离尿液中的短片段cfDNA方面效率低下。因此，没有关于利用尿液CFDNA潜力的往绩记录的报告。我们通过提出和证明CFDNA在纳米线表面上的捕获和释放来克服CFDNA分离中的这种低效率挑战，以应用于尿液液体活检。在这项任务中，我们首先致力于阐明捕获的机制，并确认尿液中的CfDNA通过与氧化锌（ZnO）纳米线表面的水分子多种氢键结合。接下来，可以通过引入能够竞争性结合ZnO的分子来确认CFDNA，该分子与CFDNA氢键结合。通过这种方法，分离出尿液CFDNA，这是常规方法不可能的，并且从尿液CFDNA，等异耐酸脱氢酶1（IDH1）中成功检测到尿液CfDNA，这是一种突变，是神经胶质瘤中的基因突变。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Mathematical Modeling and Mutational Analysis Reveal Optimal Therapy to Prevent Malignant Transformation in Grade II IDH-Mutant Gliomas.

DOI：
10.1158/0008-5472.can-21-0985
发表时间：
2021-09-15
期刊：
Cancer research
影响因子：
11.2
作者：
通讯作者：

Electron-transfer kinetics through nucleic acids untangled by single-molecular fluorescence blinking

通过单分子荧光闪烁解开核酸的电子转移动力学

DOI：
10.1016/j.chempr.2022.07.025
发表时间：
2022
期刊：
Chem
影响因子：
23.5
作者：
Fan Shuya;Xu Jie;Osakada Yasuko;Hashimoto Katsunori;Takayama Kazuya;Natsume Atsushi;Hirano Masaki;Maruyama Atsushi;Fujitsuka Mamoru;Kawai Kumi;Kawai Kiyohiko
通讯作者：
Kawai Kiyohiko