东大发现新的乳腺肿瘤特异性生物标记物“MAN2C1”

开发能够在术中迅速识别乳腺癌和良性肿瘤的方法

东京大学11月6日宣布，发现了乳腺癌的新生物标记物“α-Mannosidase”(MAN2C1)，并成功地让肉眼难以识别的微小乳腺癌迅速且高灵敏度地发光。这是由研究生院药学系研究科·医学系研究科的浦野泰照教授、医学系研究科·生物物理医学专业生物情报学领域的神谷真子准教授、藤田恭平博士课程学生们等组成的研究小组进行的。研究成果被刊登在《ACSCentral Science》上。

乳腺癌是女性患病率最高的癌症，早期可以通过手术摘除。但是，由于微小的癌症的残留而引起的复发，以及与手术中的良性肿瘤的识别等成为左右患者预后的问题。为了让外科医生在手术中判断适当的切除范围，强烈希望能开发出仅使乳腺癌组织迅速且高灵敏度可视化的方法，以及能够在手术中迅速识别乳腺癌和良性肿瘤的方法。

研究小组首先着眼于乳腺癌的糖质加水分解酶，开发了一种荧光试剂“荧光探测物”，该荧光试剂将12种糖质水解酶的活性提高到高灵敏度并进行检测。这些荧光探测物在分子骨架中加入糖基质的状态下是无色、无荧光的分子，如果与目标糖质水解酶发生反应，与糖的结合就会被加水分解成荧光性的分子。

图像来源于リリース

新开发的荧光探测物识别了在乳腺癌中高显现的酶“α-Mannosidase2c1”

将开发的荧光探测物添加到从乳腺癌患者身上摘除的乳腺癌组织和正常乳腺组织中，对其荧光变化进行比较评价。结果发现，通过使糖类水解酶之一的“α-Mannosidase”的活性发光的荧光探测物，可以将乳房癌组织与正常组织进行区分，以高灵敏度、特异性进行发光。

并且，在α-Mannosidase中也发现被称为“α-Mannosidase2c1”（MAN2C1）类型的酶是使乳腺癌组织发光的关键，新发现了该酶的活性和表现量与正常组织相比在乳腺癌组织中上升。MAN2C1是至今为止在乳腺癌中完全没有被注意到的酶。这次首次明确了此目标生物标志的有效性。另外，使Mannosidase活性发光的试剂只需向疑似癌症的部位散布，就可以使肉眼无法确认的1mm以下微小的乳腺癌组织在10分钟左右迅速且精确地发光。

开发能识别乳腺纤维腺瘤和乳腺癌的方法

另外，在乳腺良性肿瘤——乳腺纤维腺瘤(FA)中发现MAN2C1的活性高于乳腺癌。从该结果来看，将强烈应答良性肿瘤FA的MAN2C1为目标的绿色荧光探测物和以乳腺癌（恶性肿瘤）和良性肿瘤中同样应答的被称为“γ-glutomityltranspetidase”（GGT）的酶为目标的红色荧光探测物两者组合起来开发了一种用不同荧光色识别恶性肿瘤和良性肿瘤的技术。实际上，在将这两个荧光探测物调制成混合物后散布在两个肿瘤上时，恶性肿瘤组织变成红色，良性肿瘤组织变成黄色，并基于酶活性的差异，成功地用不同的颜色区分两者。

此次开发的使MAN2C1活性发光的荧光探测物，可以迅速且高精度地使微小的乳腺癌发光，通过在乳腺癌手术切除的部位的断端等处散布，可以作为当场迅速确认是否有癌残留的试剂来应用。研究小组表示，“开发的荧光探测群，在乳腺癌以外的癌症种类中也会进行同样的评价，期待能应用于使新的癌组织发光的荧光探测物及其目标酶的探索。”