セルクロマトグラフィーによる循環腫瘍細胞の量的・質的評価法の開発

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本研究では、細胞の機械的強度や流動性などの物理的特性に基づいて、がん患者血液から循環腫瘍細胞(CTC)を分離・検出するセルクロマトグラフィー技術を開発することを目的とした。また、回収したCTCの二次解析から、CTCの量的評価のみならず質的評価についても検討することを目指した。第2年度までに、セルクロマトグラフィーデバイスの開発とCTCの高感度検出のための基礎検討を行い、静岡がんセンターにて臨床検体を対象とした試験を行った。この結果、本デバイスは従来の抗原抗体反応に基づくCTC回収法よりも優れた回収性能を有している事が実証された。本成果を元に、本年度は回収した細胞の遺伝子変異解析による細胞の質的評価を検討した。具体的には、単一細胞からの全ゲノム増幅法を用いた特定遺伝子の変異検出のためのプロトコルを検討した。肺癌細胞株をモデルとしてEGFR遺伝子などの変異の検出系を立ち上げた。はじめに、増幅バイアスを低減させた全ゲノム増幅反応条件を検討した。PCRや次世代シーケンサーを用いた解析により、上記遺伝子の変異の検出可否を指標として評価を進め、モデル癌細胞から単一細胞レベルで塩基欠失や増幅等の変異を検出可能であることを確認した。また、CTCの純度は目的の遺伝子の変異検出の精度に関わるため、CTCの回収純度を向上させるアプローチについても平行して改良を進めた。前年度までの検討に加えて、再度フィルター構造の検討を進めたことと、回収プロセスを自動化した装置を開発したことにより、CTC回収の再現性が向上した。以上、3年間の研究実施により、臨床試験を始めCTC回収に関わる諸検討を実施し、得られた結果を元に技術向上のためのフィードバックをかけて本手法の精度向上を実現することができた。また、単一細胞からの遺伝子変異検出にかかる基本プロトコルの構築をすすめ、CTCの量的・質的な判定につなげる基礎技術を確立することができた。