名古屋大学の馬場嘉信教授、安井隆雄助教らの研究グループは、九州大学、国立がん研究センター研究所、大阪大学との共同研究で、尿1mLから、がん(肺、膵臓、肝臓、膀胱、前立腺)を特定する技術を新たに発見した。

 尿中には細胞が分泌する小胞体である「細胞外小胞体」(大きさ40~5000ナノメータ)が含まれ、生体機能を制御する小さなRNAである「マイクロRNA」を内包している。このマイクロRNAは、がん患者と健常者では発現しているものが異なると考えられてきた。しかし、人間のマイクロRNAは2000種類以上見つかっているが、超高速回転の遠心分離機(超遠心機)を用いた従来の技術では200~300種類しか見つかっていなかった。他に効率的に尿中細胞外小胞体を捕捉する技術がなかったことから、尿中マイクロRNAによるがん診断は困難とされていた。

 今回、ナノスケールの棒(塩化亜鉛ナノワイヤ)を用いて、尿中の細胞外小胞体を捕捉する新しい技術を開発。そのナノワイヤが尿中細胞外小胞体を99%以上捕捉する新しい素材であることを発見した。また、このナノワイヤで捕捉した尿中細胞外小胞体の内部のマイクロRNAを解析すると、1000種類以上のマイクロRNAが尿中1mLに存在していることも世界で初めて発見した。

 さらに、がん患者の尿と健常者の尿から回収したマイクロRNAを比較すると、がん患者で特異的に過剰発現または減少して発現しているマイクロRNAを発見した。また、泌尿器系のがん患者(前立腺・膀胱)のみでなく、非泌尿器系のがん患者(肺・膵臓・肝臓)でも、がん患者特異的なマイクロRNAを発見することができた。

 今回開発した技術の活用により、尿を使った生体を傷つけない(非侵襲)がん診断・特定が期待される。

論文情報:【Science Advances】Unveiling massive numbers of cancer-related urinary-microRNA candidates via nanowires

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