1mL内に潜むわずかながん細胞を検出するマイクロデバイスを開発、既存装置より高精度 熊本大

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  熊本大学らの研究グループが、わずか1mLの血液を流すだけで微量のがん細胞を検出できるマイクロフィルタデバイスを開発したと発表した。既存の装置よりも高精度かつ簡便に検出できるとしており、がん早期発見や術後管理、再発モニタリングなどへの活用が期待できるという。

1mLの血液中のわずか5個のがん細胞も検出

 デバイスを開発したのは、熊本大学大学院先端科学研究部先端工学第三分野の中島雄太准教授、同研究部生体・生命材料分野の北村裕介助教、同生命科学研究部消化器外科学の馬場秀夫教授、岩槻政晃診療講師、オジックテクノロジーズらの研究グループ。がんに罹患した人の血液には、がんの原発巣から剥離したがん細胞(CTC)がわずかに混入していることが知られているが、その量は血液1mL中にわずか数個~10個程度と言われており、検出するのは困難だといわれてきた。

 研究グループでは、この課題を解決しうる独自の構造を持つマイクロフィルタデバイスを開発した。血液が流れる際の流体力によって動的かつ3次元的に変形し、ま た、意図的に特定のサイズの細胞以外を放出できる機能を持つため、高い精度でがん細胞を捕捉・分離できるという。このデバイスの検出能力を評価するため、健常者の血液に異なる濃度でがん細胞を混入した血液サンプル1mLを複数用意し実験したところ、血液1mL に5個のがん細胞を混入した場合でも検出できることを実証した。血液1mL中には赤血球や白血球などの血球細胞が50億個程度存在することから、非常に高い検出能を持つことが証明できたとしている。

 また、マ イクロフィルタ上には血球細胞はほとんど吸着しておらず(98%以上の血球 除去率を達成)、高い選択的検出能を持つことも明らかにした。さらに既存のがん検出装置との比較評価を行った結果、既存装置よりも高い精度でがん細胞を検出できたという。

 研究グループではこのデバイスについて、CTやPETなどの画像検査では検出されないがんの早期診断や、術後の経過観察、再発のモニタリング、オーダーメイド治療など、 がんの診断や治療に対する新しい技術となることが期待できるとしており、今後は実際のがん患者の血液サンプルを用い、実用化や臨床応用を視野に入れた研究を進めるとしている。なおこの成果は論文として、国際分析化学誌「Talanta」のオンライン版に掲載された。

外部リンク(論文):Detection of cancer cells in whole blood using a dynamic deformable microfilter and a nucleic acid aptamer(Talanta)

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