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リキッドバイオプシー 血中循環腫瘍細胞(CTC)検査サービス

■微小流路デバイス法(Microfluidic Chip)によるCTC検査共同研究のお申し込みに関するお知らせ

微小流路デバイス法(Microfluidic Chip)を使用したCTC検査で大学・製薬等の研究機関と共同研究を募集しておりましたが、申し込みが非常に多く、5月末で一旦終了させていただきました。
なお、微小流路デバイス法(Microfluidic Chip)によるCTC検査で大変良好な成果が得られていることから、申し込みが相次いでおり、第二次の共同研究募集を予定しております。8月頃を予定しておりますので、お待ちいただきますようお願い申し上げます。

■血中循環腫瘍細胞(CTC)検査とは 

がん関連死の多くは、転移の発症に続いて起こります。この病気の進行度は血中循環腫瘍細胞(CTC: Circulating tumor cells)の存在と関連しています。これらの稀な細胞は、転移性乳癌、前立腺癌、および結腸直腸癌における臨床的に重要であることが数多く実証されています。

一般的にがんは、組織の最表面に位置する上皮組織から発生し、上皮と結合組織を区切っている基底膜を分解しながら組織浸潤を起こします。そして血管やリンパ管に侵入し、周辺や他の臓器へ生着して転移が生じます。こうした転移の過程で血管内に侵入したがん細胞がCTCです。
また、CTCは血液1 mlあたりに含まれる約数十億個の血球に対して、数個から数十個程度しか存在していないと言われ、様々なCTC検出法が開発されてきました。(図1)
がんは本来、発生元である上皮細胞の特徴を有していますが、浸潤能を獲得した悪性度の高いがんでは、しばしば上皮間葉転換(EMT:Epithelial-mesenchymal transition)と呼ばれる現象(図2)が生じ上皮細胞の特徴が失われます。その場合EpCAMの発現が低下もしくは消失します。EMTを生じたCTCは抗EpCAM抗体との結合力が弱まるため、これまでのEpCAMエンリッチ法(EpCAM抗体磁気ビーズによるCTCのキャプチャー)は課題も多いことから次々と新しいCTC検出法が開発されてきております。その中でも最も検出感度が優れているとされている中にMicrofluidic  Chipを用いた方法(微小流路デバイス法)があります。
当社では「The Scientist’s annual Top 10 Innovations of 2015」を受賞したcelsee社のMicrofluidic システムを導入し、celsee社との共同研究を重ね、これまでにない検出感度と再現性を有した方法で検査を実施しています。

図1 様々なCTCの検出法
img001

図2 上皮間葉転換(EMT)の模式図
img002

分析方法
■ 微小流路デバイス法(Microfluidic Chip)
・原理:1枚のマニホールドの上にMicrofluidic Chipを重ね、血液を流します。
Microfluidic Chip にある56,320個のtrapping chamberに細胞を捕捉します。
これまで2mlの血液を使用してまいりましたが4mlまで使用することができるようになり圧倒的な検出感度が可能となりました。

1 3D微小流路デバイス法原理

 

 

 

 

 

 

 

原理

 

 

 

 

 

CTCと白血球の変形特性が大きく異なることに基づいてCTCを捕捉します。白血球は変形特性が大きくPore channelより大きなものでも通り抜けることができますが、CTCは変形特性が小さいため通過することができません。微小流路デバイス法(Microfluidic Chip)はこの原理に基づいて設計されたものです。

参考文献:
(1) Deformability of Tumor Cells versus Blood Cells
      Scientific Reports 5, Article number: 18542 (2015)
      doi:10.1038/srep18542, Josephine S. Bagnall et al.
(2) Circulating Tumor Cells: Isolation and Analysis, First Edition.
      Edited by Z. Hugh Fan. © 2016 John Wiley & Sons, Inc.
      Published 2016 by John Wiley & Sons, Inc.

微小流路デバイスを血液が流れる様子

2 微小流路デバイスを血液が流れる様子(画像1)50%

3 微小流路デバイスを血液が流れる様子(画像2)50%

 

 

 

 

微小流路デバイス法(Microfluidic Chip) CTC検査のフロー

微小流路デバイス法(Microfluidic Chip) CTC検査のフロー

・動画
微小流路デバイス(Microfluidic Chip) に血液を流した動画です。実際の流速はおよそ0.2ml/min くらいです。

・健常人でのバックグラウンド検証健常人でのバックグラウンド検証

 

 

 

 

 

 

・画像診断のがん発見領域

 

 

 

 

・微小流路デバイス法(Microfluidic Chip)
CTCカウント数 「大腸がん患者検体」 使用血液が2mlの場合8 CTCカウント数 「大腸がん患者検体」

 

 

 

 

 

 

 

 

Cell Search法(7.5ml)と微小流路デバイス法(2ml)によるCTCカウント数の比較
              「前立腺がん患者検体」

9 Cell Search法と微小流路デバイス法によるCTCカウント数の比較

 

 

 

 

 

 

 

 

・論文
PLoS ONE 11 (1): e0147400. doi:10.1371/journal.pone.0147400
Gogoi P, Sepehri S, Zhou Y, Gorin MA, Paolillo C, Capoluongo E, et al. (2016)
Development of an Automated and Sensitive Microfluidic Device for Capturing and
Characterizing Circulating Tumor Cells (CTCs) from Clinical Blood Samples.
論文PDF

解析データ例 
臨床検体から検出された上皮系形質のCTC 検出データ-1検出データ-1

 

 

 

 

 

 

 

臨床検体から検出された上皮系形質のCTC 検出データ-2検出データ-2

 

 

 

 

 

 

 

乳がん患者のViabilityの高い9〜10μmの大きさのCTC 検出データ-3検出データ-3

 

 

 

 

 

 

 

 臨床検体から検出された間葉系形質のCTC 検出データ-4
 3DのMicrofluidic chipだからこそViabilityの高い多様な形のCTC検出データ-4

 

 

 

 

 

 

 

 

臨床検体から検出された間葉系形質のCTC 検出データ-5
3DのMicrofluidic chipだからこそViabilityの高い多様な形のCTC検出データ-5

 

 

 

 

 

 

 

 

提出条件等は下記をご参照ください。
検査概要
重要事項説明書
同意書
依頼書
採血保存容器資料
梱包発送方法

 

■ CD45 depletion法

現在、より検出率の高い微小流路デバイス法(Microfluidic Chip)に移行したため、CD45 depletion法は実施しておりません。

・原理
血中循環腫瘍細胞(CTC)の種類を考慮しEpCAM非発現、サイトケラチン非発現のCTC細胞を検出するため、CD45抗体マイクロビーズを用いてCD45 depletion法によるCTCの回収と濃縮を行い、Hoechst・CD45・CK・EpCAM・Vimentin抗体を用いてフローサイトメトリー分析(FCM)を行います。

・CD45 depletion法とは:
血中循環腫瘍細胞(CTC)の研究で、EpCAM発現のない「CTC」が存在することが報告されています。そのため、従来法であるEpCAMエンリッチ法では、希少なCTCを見逃しているという報告があります。本方法では、CD45抗体マイクロビーズを使用し、白血球共通抗原であるCD45陽性細胞を枯渇(depletion)・濃縮(Enrichment)してCTCやEMTを検出する方法 CD45 depletion法を用いて検出します。
使用抗体

・検査の実績
PDFファイルリンク

・その他の解析データ
PDFファイルリンク

■お問い合わせ
(株)日本遺伝子研究所 CTCラボ
TEL:022-388-9747 FAX:022-388-9740
 E-mail:ctc-lab@ngrl.co.jp

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