Detection of circulating tumor cells with a novel microfluidic system in patients with lung cancer

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循環腫瘍細胞は原発巣から遊離した癌細胞が血管内へ浸潤し、血流に乗って遠隔転移を形成する原因そのものである。この循環腫瘍細胞の検出および分子生物学的特徴の解析は、癌の遠隔転移検出とその制御につながるため非常に重要である。これまでに我々は、高感度CTC検出系の開発に取り組み、マクロ流路システム(CTCchip)を完成させた。この新開発CTC-chipは、CellSearchを超える高感度CTC検出システムであり、更に捕捉したCTCの分子生物学的解析が可能であることを特徴としている。このシステムを使用し、肺癌や悪性胸膜中皮腫において高効率にCTCを検出することが可能となり、捕捉したCTCがPCRベースで遺伝子変異の検出が可能であることを確認している。我々は今回、このシステムを更に先に一歩進めるため、捕捉されたCTCを次世代シーケンサーを使用し、網羅的に変異解析が可能かどうかを検討した。本研究では、血液サンプルを使用し、血中に含まれるCTCを捕捉・変異解析可能な系を樹立するため、まずは細胞株を使用した基礎検討を行った。肺癌細胞株(PC9, H1975, H441)を使用し、CTC-chip上に捕捉された細胞を鏡視下にてマイクロマニュピレーターで単離した。その単離した細胞からDNAを抽出して、次世代シーケンサー(Ion PGM)にてtarget sequenceを試みた。本検討において、我々はCTC chip上での細胞の固定法を工夫した。如何にDNAにダメージを入れず、生細胞に近い状態で細胞が回収できるかを工夫することで、高精度にtarget sequenceできる方法を構築した。この方法により、検討に使用した肺癌細胞株(PC9, H1975, H441)の全てでsingle cellから50個の癌関連遺伝子を網羅的に変異解析することが可能であることを確認した。