マイクロ流体工学と音波を組み合わせてエキソソームを血液から分離。臨床現場での利用を目指す

2017
10月 5
(木)
11:00
先端診断のライフサイエンスニュース

マイクロ流体工学と音波を組み合わせてエキソソームを血液から分離。臨床現場での利用を目指す

細胞は、エキソソームと呼ばれる膜を持った超微小な包みを分泌し、この包みは体の一箇所から他の箇所に重要なメッセージを運ぶことができる。MITその他の研究機関の研究者らがこのメッセージを捕捉する手法を開発した。この手法はがんや胎児異常などの問題の診断にも用いることができ、そのための新開発の装置はマイクロ流体工学と音波を組み合わせてエキソソームを血液から分離するようになっている。同グループでは、この技術を携帯できる大きさの装置に組み込むことで臨床現場で患者の血液サンプルを分析し、その場で診断が出せるようにしたいと考えており、そうなれば現在使われている、扱いが難しく、しかも時間のかかる超遠心分離法を必要としなくなる。

2017年9月18日付のPNASに掲載された研究論文の首席著者の一人で、MITのDepartment of Materials Science and Engineeringの主任科学研究員、Dr. Ming Daoは、「このエキソソームは、身体に異常があった場合にその異常に固有の物質を含んでいることが多い。そのエキソソームを分離すれば生物学的解析にかけることで、その異常をつきとめることができる」と述べている。この論文の他の首席著者として、シンガポールのNanyang Technological Universityの次期大学総長で、かつてMITのEngineering学部長を務め、現在はMITでVannevar Bush Professor of Engineering Emeritusを務めるDr. Subra Suresh、Duke UniversityのMechanical Engineering and Materials Science教授を務めるDr. Tony Jun Huang、ピッツバーグ市にあるMagee-Women’s Research InstituteのDirectorを務めるDr. Yoel Sadovskyらが名を連ねている。また、Duke Universityの大学院生、Mengxi Wuが論文の筆頭著者を務めている。

この論文は、「Isolation of Exosomes from Whole Blood by Integrating Acoustics and Microfluidics (音響とマイクロ流体工学とを組み合わせ、全血からエキソソームを分離)」と題されている。2014年、同じ研究チームが初めて「細胞を微小管路中に流し、音波をかけることでその細胞を分離することができた」と報告している。現行の細胞選別技術では、細胞を化学物質でタグ付けしたり、あるいは細胞を損傷しかねないほど強い機械的力をかけるなどの問題があり、同グループの手法はそれに比べるとはるかに細胞にとって穏やかである。その後、同研究グループは、この技術を使って、血液サンプルからきわめて希少な循環腫瘍細胞の分離も可能であることを示した。同研究グループは新しい研究でエキソソームの捕捉を目指した。エキソソームという嚢胞は直径が通常30ナノメートルから150ナノメートルという微小なもので、タンパク質、RNAその他の重要な細胞物質を運ぶことができる。

 

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