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Research Results 研究成果

光照射を用いた超高解像度な遗伝子解析技术の开発に成功

~组织内に潜むがん细胞の病理诊断などに応用可能~ 2021.07.21
研究成果Life & Health

ポイント
■组织内に潜むがん细胞や、ごく少数しか存在しない细胞の遗伝子解析は困难だった
■半导体製造技术をヒントに、光を照射した细胞だけの遗伝子発现を调べる超高解像度な解析技术の开発に成功
■COVID-19による炎症组织や、がん组织标本の病理诊断を、低コストで行うことが可能になる

 JST 戦略的創造研究推進事業において、九州大学 生体防御医学研究所の大川 恭行 教授と京都大学大学院 医学研究科の沖 真弥 特定准教授らの研究グループは、光単離化学(Photo-Isolation Chemistry=PIC)という技術を開発し、非常に小さな細胞集団や細胞の中の微小構造体で機能する遺伝子を光照射により検出することに成功しました。
 ヒトやその他の多細胞生物は少なくとも100種類以上の細胞タイプから構成され、空間的な配置や场所によってさらに細分化された機能や特性を持つことが知られています。一方で、これらの細胞を臓器や組織から取り出すと本来の特性を失うため、組織を破壊することなく特定の細胞のみを解析する必要がありますが、従来の手法では不可能とされてきました。
 本研究グループは、半导体製造工程の光による超微细加工技术をヒントに、光を照射したエリアからのみ、遗伝子の発现情报を取り出す(=単离する)技术を开発しました。PICと名付けられたこの技术により、脳のさまざまな领域に光を照射して、领域ごとに働きが异なる遗伝子のみを検出することに成功しました。さらにマウス胎児の非常に小さな细胞集団や、従来不可能であった细胞内の1000分の1ミリ以下の微小构造体からも遗伝子を网罗的に検出することができました。
 空间オミクスと呼ばれる研究分野の成果である本技术分野は、现在、国际的な开発竞争が激化しています。こうした技术の多くは、利用に高额の费用を要しますが、PICは既存の遗伝子解析手法にたった数百円追加するだけで実施できるため、国际的な普及が见込まれる日本発の独自技术です。今后、この技术によってがんやCOVID-19による炎症など、正常と异常な细胞が入り混じった临床组织の病理诊断への応用が加速すると期待されます。

 本研究成果は、2021年7月21日(日本時間)に科学誌「Nature Communications」のオンライン版で公開されました。

论文情报

タイトル:

(光単离化学による高感度の空间的な遗伝子発现解析技术の开発)
着者名:
Mizuki Honda, Shinya Oki, Ryuichi Kimura, Akihito Harada, Kazumitsu Maehara, Kaori Tanaka, Chikara Meno & Yasuyuki Ohkawa 
掲载誌:
Nature Communications 
顿翱滨:
10.1038/蝉41467-021-24691-8 

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