創造展開プロラ工ク卜安田「一細胞分子計測」プロジェクト事後評価委員会報告書

日時・平成 24年 12月 4日

KSP西棟 7階 711会議室

場所

委員.林崎良英(独立行政法人理化学研究所オミ vクス基盤研究領域領域長)
大国義(武田薬品工業株式会社医薬研究本部研究戦略主席部員)

船津高志(東京大学大学院薬学系研究科

生体分析化学教室教授)

平田実(神奈川県政策局科学技術政策課課長、欠席)
報告者:創造展開ブロラエクト・安田「ー細胞分子計測」プロジェクト
プロラヱクトリーダー安田賢二

平成 24年 12月 4目、表記ブロラェクトの事後評価に関すi5研究課題事後E
羽面委員会を開催した。安田リーダーの成果報告の説明後、質疑応答を行い、その後、評イ面委員のみによる審議を行った。表記研究プロ
ラエクトの前期が終わる中間段階の評価の結論として、方シ術後の転移刀シの発生の診断、さらに、転移

C
i
r
c
u
l
a
t
i
n
gTumorCell:CTC)を検
刀ン細胞の抗がん剤適用を決め否ための、血中に存在す否刀シ細胞 (出収集するシステムを作否ごとに研究の焦点を当てる方向で研究を進めるように、中間評価委員会はコメシトした。今回は、これを受けて、事後音羽面を行うことが目的である。
審議において、以下の項目を挙げた。

1. CTC研究に至るまでの背景とな否前期基盤技術確立研究の要約①

ブロラ工クト前半 2年間(要素技術開発フェーズ)の成果: 1細胞あ否いは 1細胞内レベルでターゲv卜分子を空間分布を保持したまま網羅的に識別(定量検出)でき否ナノ粒子プローブセットの開発とこれらのナノ粒子セ vトを検出す否技術の原理検討を行った.

A) 成果 1 ・サイズ 30nm以上であれば 5%以内のサイズ精度で 500種以上の様々な金属の組成からなる金属ナノ粒子標識プローブ白アレイセ vトを作製する技術の開発に成功した。

B) 成果 Z・これら組成の異なる金属ナノ粒子を電顕の空間分解能を維持して識別評価することを可能にするアダブディブ電顕(ヘテロな細胞集団からな否組織切片中の各細胞の状態
を空間配置と関連づけて解明するために 200種類以上のナノ粒子プローブと、これを高空間分解能で識別す否電顕システムのことをこう呼んでいる)技術の開発に成功した。

C) 成果 3:細胞の前処理技術や細胞のキャリブレシヨシ技術となる画像処理型セルソータ
細胞レベルでの細胞精製技術の開発、高速 P
CR計;事j
技術開発などにち成功した。
ーなどの 1D) 成果 4・これらの技術を特許の実施許諾やノウハウの技術指導、共同研究を通じて産業界に技符移転するプロセスち順調に進んでいる。
②

ブロヲェクト後半 2年間(応用展開フェス〕の成果としての CTCの検出収集シスデムの確立

CTC定量計測技術を中心とした応用技術の開発を産業化展開の総合課題に設定し、 1細胞レベ
ルでの(基礎的な)パイオテクノロヲに利用するだけでなく、医療・創薬の研究に貢献する技術を実現することを目指した.

A) 成果 1 目的の細胞に選択的に結合し可逆的に脱標識が可能なアブタマーの作製。
(細胞非侵襲前処理標識技術の開発)

B) 成果 2:イメーラシグ八イオマーカーの概念の確立
細胞の形態の特徴をマーカーとして、血中の CTCをその函像情報を取得しつつ選択的に認識・回収する要素技術開発と試作システムの作製。
C) 成果 3・
3分以内に遺伝子増幅が完了する超高速 PCR技術の開発と試作システムの作製。

D) 成果 4癌細胞表面分子に対する金属ナノ粒子選択的標識と計測技術の開発。

E) 成果 5:以上の成果についてち、技術移転と実用化の準備が進んでおり、今後、実際に医療関係の諸機関との共同研究の展開によって実用性の検証に入り、医療・生命科学の研究と計測技術の開発を体化さぜることが次のテーマとなると考えている。

2

中間評価で推奨された方針と現在の研究の方向性について
前半の要素技術開発に関する研究は本プロジェクトの開始時のコシセプトに基づき順調[ご進められた。これらの活動を評価した平成 23年 Z月 3日の中間評価会では、 CTC検出システムを、このプログラムの出口として取り上げ、活動の焦点を絞ることを推奨した。それを受けて、 CTC定量計測技術を中心とした応用技術の開発を具体的な産業化展開の総合的な課題に設定し、 CTCの分離・回収・検出・計測を目的とした実用的な価値のあミ51細胞レベルの分子計測研究に焦点を当て実際に推獲させたことは、 CTCが今後の癌医学において極めて重要視されてい否ことからち、また CTCは l細胞分
子計現~技術システムの開発および実際の適用のためのモデル・対象としてち愚直なちのの一つである

ことからち、非常に妥当な研究方向を選択したと評価でき否。
当初は、どのようにして CTC(癌細胞)を他の血E乳細胞と見分けるのかという良いアイデアがなかったが、安田プロヲエクトリーダーによりイメーヲンクパイオマカーという枇念が提唱され、これに基づいて研究計画が設定され、実際にそれが実行されてきている。非常に良い感じで収束してきているといってよい。世界で用いられている CTCを単離する他の 4種類の技術に比してち非常に5雌性があるアブロチと考えられ否。前期が終了する中間評価までの経緯は、アイデアマンであ否安田プ

ロヲェクトリーダの活動が、一見、発散しがちであった a しかし、その後 CTCに特化したことにより、 CTC単離システムを標的に焦点をあて、一つのシステムを作り上げ否方向で新技術創出を集中してい否現在の状況は非常に好ましい。
この点を受けて、今後、実際に医療関係の諸機関との共同研究の展開によって実用性の検証に入り、医療・生命科学の研究と計測技術の開発を一体化さぜ否ことが次のテーマとなると考えてい否。現在、
平成 24年度から二年間の KASTの「短期集中型実用化ブロヲエクトj として展開している。そこでは、 CTC1 細胞検出診断技術や癌組織内 1 細胞分子言行;ß~技術など、タゲ vト細胞の検出と機能情報解析を 1細胞レベルで行ラ技術開発を推主草し実用化に向けた原理検討を行うとしてい否。『短期集中

型実用化プロラエクトjの平成 24年度の取り組みとしてl
出其下の 4つが挙げられている。
①

CTCを選択的に標識す否技術とサンプル前処理法の開発を摘草す否。

②

標識細胞を選択的に回収する技術の開発および無標識あるいは可逆的に標識した細胞を細胞形状情報を指標として選択的に回収する画像ペース細胞分取技術の開発を推進する。

③

オシチ Vブ技術と遺伝子診断技術などの細胞発現分子高続行技術を組み合わぜることにより、回収した微量の標的細胞の種類と変異を 1細胞レベルで特定する細胞機能解析技術の開発を推進す否。

④

組織切片中の 1細胞の機能情報を分子レベルで自防行す否ためのマルチラバリは吏術と電顕技術の開発を推進す否。

TC単離システムに焦点を当てたこれらのプランは、「短期集中型実用化ブロラエクト』としてより C適格と考えられる。

3. 研究計画に対する進捗状況
プロヲェクト前半の 2年間は要素技術開発、後半 Z年聞は応用展開と Zつのフェース、に分けて研究が推進され、それぞれ予定していた成果を収めることができたと評価され否。
①

要素技術開発フェーズ:様々な金属の組成から構成される金属ナノ粒子標識プローブアレイセッ
トの作製技術の開発、アダブティブ電子顕微鏡(ヘテロな細胞集団からなる組織切片中の各細胞の状態を空間配置と関連づけて解明するために 200種類以上のナノ粒子プローブと、これを高空間分解能で識別する電顕システムのことをこう呼んでいる)の開発、細胞非侵襲前処理標識技
術や画像処理型セルソーターなどの 1細胞レベルでの細胞精製技術の開発、高速 PCR計測技術の開発、などに成功した。

②

応用展開フヱーズ:細胞選択的に結合し可逆的標識(標識と脱標識)が可能なアブタマーの作製、がん細胞の画像情報を取得しながら特異的に認識・回収するシステムの開発、超高速 PCR技術の開発と試作機の作製、がん細胞表面分子に対する金属ナノ粒子選択的標識と計測技術の開発、などに成功した。

創造展開ブロヲエクトで得られた以上のような研究成果が=嗣面され、短期集中型実用化プロヲエクトに採択されて研究が発展・継続していることからち順調な進捗であったごとが分かる。

4. 研究業績
非常に限られた予算から予怨される研究成果の規模よりち、はるかに大きな規模の成果を創出している。特許に関しては、要素技術の知的所有権確保に向けて多くの特許出願を実施した。表面に元素薄膜が存在すi5微小体(ナノプローブ)の識別法、細胞濃縮分離装置、他国内特許出願 22件(うち公開済み 7件)、圏内特許出願準備中 4件があ否。この内訳は、分割出願を除き優先権主張ができi5親

1出願であり、さらに、このうち、それらの国際特許出願 (PC
Tlが 6出願という業績を出特許が 2してい否。非常にプロダクディブであり、新規性・進歩性が見受けられる新しいアイデアは全部出願<:関しては、原著論文 27報、総説・解説・していると見受けられ否。特許に続く論文または口頭発表 1

書籍 1報、国際会議発表 38件、圏外招待講演 1件、圏内招待講演 Z件、圏内会議発表 13件という研究発表を行っている。一見、国外招待講演が少ないように思われるが、発表が進むにつれ、今後増えることが予想される。また、これだけの人数で、立ち上げ時期を含めて、これだけの特許を書きながらのこれだけの論文執筆活動であり、非甫に良好な業績であるといえる。一部の技術を除き、前期

rc単離システムの構築に収束する形で生きてきており、それらの技術が相乗的に蓄積した技術が cに働いていると考えられる。

5 予算と人員体制について
予算的にち、ほぽ 1 億円/年弱の予算で、立ち上げ時期からそのうちの 5%~ 1O%を、外部資金でまかなっているのは、非常に健全な会計である。支出の方は、各年度の研究内容と各年度の予算積算表の数字から判断して、人件費・物件費・研究機器整備費等適切であったと評価でき否。
人員体制の面からち、生物物理学、表面科学、薬学、光学などの幅広い分野の研究者や研究補助員およひ産学連携の推進のための顧問の参画など合理的な体制を組んでブロヲェクトを進行させた。学際的な技術や知識が統合され否必要が大きい本プロラヱク卜が円滑に進行したことから、人員体制は適切であったと評価できよう。

6. 企業との共同研究と技術移転について
過去の記録をみると、計 9機関、契約 10件あり、神奈川県下の企業や中小企業などを中心とする民間企業各社など、多くの企業とコシタクトをとり共同研究開発を推進した。前半 2年間、さらに後半の期間の成果として、本プロラヱクトの技術を特許の実施許諾やノウハウの技術指導、共同研究を通じて産業界に対し筏術移転と実用化のプロセスち順調に進んでいる。
この点、安田プロヲヱクトリ

ダをサポートする体制ちできてい否と思われ否。ブロヲェクトの初期から研究費全体の 10%弱を企業からなどの外部資金として得てい否ことは、企業側にとってち魅力的な内容であり、企業が興味を持つ研究であることが見受けられる。外部資金技術移転 1<:関しては、園内だけでなく、高速 PCRなど海外の企業とち話をしてい否ということで、技術移転に関してち積極的であると考えられる。
本プログラムは、 crc単離技術に焦点をあてて技術集積を行いつつある。製薬会社ち医療機関ち注目しているため、多くの引き合いが潮待され否。一方で、下記に述べ否臨床での見極めか最も大切であ

T
O(
F
r
e
e
d
o
m
り、さらに、最終的に使われるシステムに用いるすべての要素技術、システム技術の F
旧民)を再度確認することち宕mてはならない.
T
oOpe

7
目

c
r
c単離システムについて
crcの単離システムの開発は、非常に競争が激しい分野であ否。現在、 4種類の crc単離システムの原理があるが、[表面抗原をマーカーにした crc単離技術は、表面抗原が発ま見していないと抗体によるソーデイングは機能しない jなど、各々に長所と欠点がある.このプロヲェクトの crc単離原理であるイメ

ランクマーカーは、従来の原理と全く異な否ちのであり、今までのどの原理よりち非

常に I
n
t
a
c
tな状態で

c
r
cを単離できるため、回収と再培養が可能な極めて独創的なちのである。さらに、細胞をきっちり一列に整列さぜて判定する技術ち開発しており、捕捉効率の向上という点でち非常に正確な分離が期待できる。

以上

平成 24年 12月 5日

長林崎良也