エクソソームベースのリキッドバイオプシーは、従来の組織生検に代わる非侵襲的な診断法として、医療診断において急速に発展している分野です。エクソソームは、通常直径30~150nmの小さな小胞で、ほとんどすべての種類の細胞から体液中に放出されます。これらの小胞は、タンパク質、脂質、DNA、様々な形態のRNAなど、その由来細胞の様々な分子成分を運びます。このような構成により、エクソソームは、その起源細胞の生理学的あるいは病理学的状態を反映する、豊富な生物学的情報源となっています。
エクソソームを用いたリキッドバイオプシーの概念は、がんの診断やモニタリングにおいて特に有望です。がん細胞は血液中にエクソソームを放出し、このエクソソームは腫瘍特異的分子を運びます。このエクソソームを分離・分析することで、研究者は腫瘍の分子構造に関する洞察を得ることができます。このプロセスにより、侵襲的な組織生検の手順を踏むことなく、がんに特異的な遺伝子変異やタンパク質発現に関する重要な情報を得ることが出来ます。エクソソーム分析によるリキッドバイオプシーは、がんの早期発見を促進し、腫瘍の進行をモニターし、治療に対する反応を予測するのに役立ちます。
エクソソームを用いたリキッドバイオプシーの主な利点の1つは、疾患のリアルタイムモニタリングが可能なことです。エクソソームは体液中に継続的に放出されるため、病気の状態に関する最新の情報を提供することができます。これは、治療の効果を追跡したり、がんの再発を発見したりする上で特に有用です。さらに、リキッドバイオプシーは非侵襲的であるため、繰り返し採取するのに適しています。
エクソソーム研究の分野はまだ始まったばかりであり、特にエクソソームの分離と分析方法の標準化において、克服すべき課題があります。しかし、エクソソームを用いたリキッドバイオプシーが、病気の診断やモニタリングのあり方を一変させる可能性は計り知れません。研究が進むにつれて、これらの技術はより洗練され、個別化医療や標的治療における強力なツールとなることが期待されています。
合田研究室の現在の研究は、エクソソームの高選択的検出を中心とした、リキッドバイオプシー技術における画期的なアプローチの開拓に焦点を当てています。この革新的な方法は、リキッドバイオプシーの精度と効率を大幅に向上させ、より洗練された標的診断ツールを提供することを目的としています。エクソソームのユニークな特徴に焦点を当てることで、我々の技術は細胞情報をより詳細かつ包括的に分析し、非侵襲的な医療診断の展望を変える可能性があります。
参考文献
- W. Yu, J. Hurley, D. Roberts, S. K. Chakrabartty, D. Enderle, M. Noerholm, X. O. Breakerfield, and J. K. Skog, "Exosome-based liquid biopsies in cancer: opportunities and challenges ", Annals of Oncology 32, 466 (2021)
- B. Zhou, K. Xu, X. Zheng, T. Chen, J. Wang, Y. Song, Y. Shao, and S. Zheng, "Application of exosomes as liquid biopsy in clinical diagnosis", Signal Transduction and Targeted Therapy 5, 144 (2020)
エクソソームを用いたリキッドバイオプシー
- 現場リーダー: DING Tianben
- 研究支援: JSPS研究拠点形成事業
- 共同研究: セレンディピティラボ、園下将大(北海道大学)、末次志郎(奈良先端科学技術大学院大学)