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血中循環腫瘍細胞(CTC)測定

提出条件等は下記をご参照ください。
1 測定概要
2 重要事項説明書(日本語版) 、重要事項説明書(英語版)
3 同意書(日本語版)同意書(英語版)
4 依頼書
5 採血保存容器資料(英文)
6 採血管保管方法および採血時注意事項
7 梱包発送方法

<ペットのCTC測定も開始いたしました。>

弊社ラボでは、これまでにペットクリニックから依頼や問い合わせが多く寄せられておりました。
そのため、弊社ラボではこれまでの経験を生かし、犬、猫のCTC測定を開始いたしました。
今回、CTC検出例の一部をご紹介いたします。

▶ペットのCTC測定のご出検に関して
ペットの採血につきましては、日本べクトン・ディッキンソン株式会社のEDTA入り採血管を使用します。血液は1ml採血していただき、採血後にはゆっくりと転倒混和を10回行い、24時間以内にご提出いただきます。

※犬、猫以外の動物種につきましては、弊社ラボまでお問い合わせください。

<ペットのCTC測定の検出例> 動物種:犬

  犬の種類:ダックスフンド
  乳がん疑い 1ml 静脈血
  CTCを3細胞検出した。(白矢印) 抗体はDogに特異性のある抗体を使用

<CTCにおけるPD-L1測定で見つかったCTCの亜型(CK,PD-L1+)の検出例>

血中循環腫瘍細胞(CTC)におけるPD-L1測定は免疫療法における予後や薬剤奏効の予測・治療有効性を低侵襲的に評価することに役立つと報告されております。

最近、弊社ラボでは、CTC亜型(Cytokeratin(CK)(-), PD-L1(+))の検出例が多くなってきております。
今回はその症例の一部をご紹介するとともに、参考論文を以下に示しました。

<参考文献>
◇Daniel J. Boffa, et al. Cellular Expression of PD-L1 in the Peripheral Blood of Lung Cancer Patients is Associated with Worse Survival, Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2017 Jul; 26(7): 1139–1145.
◇Dorothea Sonja Schott, et al. Sensitive detection of PD-L1 expression on circulating epithelial tumor cells (CETCs) could be a potential biomarker to select patients for treatment with PD-1/PD-L1 inhibitors in early and metastatic solid tumors, Oncotarget. 2017 Sep 22; 8(42): 72755–72772.
◇Manjima Dhar, et al. Evaluation of PD-L1 expression on vortex-isolated circulating tumor cells in metastatic lung cancer, Scientific Reports. 2018; 8: 2592.


PD-L1とは

 通常の体内免疫機構には、がん細胞を異物や病原体と同様に非自己物質として認識して攻撃する働きがあります。一方、攻撃する側の免疫細胞であるT細胞は、免疫応答制御のためにPD-L1と呼ばれる免疫抑制受容体を持っていて、そのリガンドであるPD-L1(programmed cell death-ligand 1 )が免疫細胞のPD-1と呼ばれる免疫抑制受容体を持っていて、そのリガンドであるPD-L1(programmed cell death-ligand 1)が免疫細胞のPD-L1受容体に結合するとT細胞の攻撃性が抑制されます。通常であれば、この機構は過剰な免疫応答による自己免疫疾患などに陥らないためのチェックポイントとして機能します。しかしながら、がん細胞はこのチェックポイント機能をうまく利用して、がん細胞自身の表面上にPD-L1を発現させて、T細胞からの攻撃に自らブレーキをかけることが分かっています。


子宮がん患者 静脈血


原発巣不明がん患者 静脈血


膀胱がん患者 静脈血


<CTC測定の新規3項目(PD-L1,AR-v7およびHER2)>

CTC測定  PD-L1抗体、AR-v7抗体、HER2抗体を用いた場合の効果判定

※ AR-v7、HER2、PD-L1が陽性の場合、高陽性(High)が検出される場合があります。


<検出データ例>
AR-v7陽性CTC検出例 Rabbit monoclonal (EPR15656) to Androgen Receptor(AR-v7 specific)

東北医科薬科大学 泌尿器科 佐藤信 教授 提供

 

■血中循環腫瘍細胞(CTC)測定とは 

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測定を実施しています。

図1 様々なCTCの検出法
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図2 上皮間葉転換(EMT)の模式図
(画像をクリックすると新しいタブで表示します。)
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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。
(画像をクリックすると新しいタブで表示します。)

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測定のフロー
(画像をクリックすると新しいタブで表示します。)

・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

 

 

 

 

 

・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

StageⅣの3症例におけるCTC計測数の例

検出データ例

HER2陽性CTCの検出例



臨床検体から検出された上皮系形質のCTC 検出データ-1
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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
(画像をクリックすると新しいタブで表示します。)
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
(画像をクリックすると新しいタブで表示します。)
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
(画像をクリックすると新しいタブで表示します。)

 

 

 

 

 

 

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
(画像をクリックすると新しいタブで表示します。)
検出データ-5

 

 

 

 

 

 

■お問い合わせ
(株)日本遺伝子研究所 CTCラボ
TEL:022-388-9741 FAX:022-388-9740
 E-mail:ctc-lab@ngrl.co.jp

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