血清メタボロミクスを基盤としたハイスループット膵臓がんスクリーニングシステム

基于血清代谢组学的高通量胰腺癌筛查系统

• 批准号: 22K07296
• 负责人: 吉村 健太郎
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K07296/
• 关键词: がん診断; メタボロミクス; リピドミクス; 質量分析; 機械学習

質量分析（Mass spectrometry, MS）を用いた成分分析を基盤とした新規がん診断法の確立に向けた研究が世界的に進められているが、組織の採取が必要であることや、前処理やクロマト分離に時間がかかること等の理由により、従前法による病理診断を超える方法論の確立には至っていない。そこで本研究では、1μL以下の血清を質量分析で成分分析し、そこからがん特異的な組成変化を検知することで10秒以内に膵臓がんの存在を示すことが可能な、ハイスループット膵臓がんスクリーニングシステムを構築することを目的としている。ハイスループットの成分分析を可能とするための要素技術である、Liquid Probe Ionization（LPI, 旧名称Sheath-flow Probe Electrospray Ionization, 特許7109731号）は質量分析に用いるイオン化部であり、金属製の針を樹脂製の外套に貫通させたプローブを上下運動させ、試料採取と成分のイオン化を連続的に行う。プローブ先端の小さな孔からは金属針がわずかに突出しており、かつ表面には溶媒の膜が形成されており、この溶媒膜によって試料中の成分が採取される。採取された成分は電圧の印加により溶媒と共にエレクトロスプレーされ、質量分析装置へと導入される。2023年度は複数の異なった形状のLPIプローブを構築し、未処理血清から成分分析結果を得るための質量分析条件の検討を行った。また130名の膵がん患者より術前、術後血清を、200名の非がん患者よりコントロール血清を収集し、患者情報と共にバイオバンクを構築した。

全球范围内正在研究建立基于质谱（MS）成分分析的新癌症诊断方法，但由于色谱和色谱分离所需的时间等原因，该方法需要组织采集和预处理，该方法超出了病理诊断的范围。使用常规方法尚未建立。因此，在这项研究中，我们开发了一种高通量胰腺癌系统，通过使用质谱分析不到1μL的血清成分并检测癌症特异性成分变化，可以在10秒内证明胰腺癌的存在。一是建立癌症筛查体系。液体探针电离（LPI，以前称为鞘流探针电喷雾电离，专利号：7109731）是一种能够进行高通量成分分析的元素技术，通过上下移动穿透树脂护套的探针来连续收集样品并进行分析。使成分电离。一根金属针从探针尖端的小孔中稍微伸出，探针表面形成一层溶剂膜，样品中的成分通过该溶剂膜被收集。通过施加电压将收集的组分与溶剂一起电喷雾，并引入质谱仪。在2023财年，我们构建了多个不同形状的LPI探针，并研究了质谱条件，以获得未处理血清的成分分析结果。此外，我们收集了 130 名胰腺癌患者的术前和术后血清以及 200 名非癌症患者的对照血清，并创建了包含患者信息的生物库。

项目成果

解析方法及び解析システム

分析方法及分析系统

• 发表时间: 2023