JP2021018154A - Tumor cell cluster detection method, tumor cell cluster collection method, reagent used in the methods, and carrier immobilization molecule - Google Patents
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Abstract
【課題】 試料中に通常僅かしか含まれない腫瘍細胞クラスタを夾雑細胞と区別して検出することができる、腫瘍細胞クラスタの検出方法を提供する。【解決手段】 試料中における、(i)STEAP1(GenBank No.NP_036581.1)を含む576種のアミノ酸配列のうちのいずれかを少なくとも含むポリペプチドをコードする遺伝子、(ii)前記(i)のアミノ酸配列と70%以上の相同性を有するアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチドをコードする遺伝子、(iii)前記(i)のアミノ酸配列において、1若しくは複数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入及び/又は付加されたアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチドをコードする遺伝子、のいずれかの遺伝子の発現を検出することにより、試料中に含まれる腫瘍細胞クラスタを検出する方法。【選択図】 なしPROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for detecting a tumor cell cluster, which can detect a tumor cell cluster which is usually contained in a small amount in a sample separately from a contaminating cell. SOLUTION: A gene encoding a polypeptide containing at least one of 576 amino acid sequences including (i) STEAP1 (GenBank No. NP_03658.1) in a sample, (ii) the above-mentioned (i). A gene encoding a polypeptide containing at least an amino acid sequence having 70% or more homology with the amino acid sequence, (iii) In the amino acid sequence of (i) above, one or more amino acids are substituted, deleted, inserted and /. Alternatively, a method for detecting tumor cell clusters contained in a sample by detecting the expression of any gene of a gene encoding a polypeptide containing at least an added amino acid sequence. [Selection diagram] None
Description
本発明は、試料中に含まれる腫瘍細胞クラスタの検出方法及び回収方法、並びに、それらに用いる腫瘍細胞クラスタの検出のための試薬、捕捉のための試薬、及び担体固定化分子に関する。より詳細には、本発明は、前記腫瘍細胞クラスタが発現するタンパク質又はその遺伝子を用いて、試料中に含まれる前記腫瘍細胞クラスタを、同試料中に含まれる夾雑細胞と区別して検出及び回収する方法に関する。 The present invention relates to a method for detecting and recovering tumor cell clusters contained in a sample, a reagent for detecting tumor cell clusters used therein, a reagent for capturing, and a carrier-immobilized molecule. More specifically, the present invention uses a protein expressed by the tumor cell cluster or a gene thereof to detect and recover the tumor cell cluster contained in the sample separately from the contaminating cells contained in the sample. Regarding the method.
腫瘍細胞は、原発巣から離脱すると、血管内又はリンパ管内へと浸透し、血液中又はリンパ液中を循環した後、最終的に他臓器や組織に侵入することで、転移巣を形成する。ここで、血液中を循環する腫瘍細胞はCTC(血中循環腫瘍細胞:Circulating Tumor cell)とも呼ばれ、多くの臨床試験や研究がなされている。例えば、患者から採取した血液中に含まれるCTCの数を測定したり(特表2008−533487号公報(特許文献1)等)、前記CTCにおけるタンパク質の発現や遺伝子の突然変異若しくは転座を調べることで、転移性悪性腫瘍の早期発見や、腫瘍の発見後や治療後の患者の状態の予測や再発予測に関する情報を得られることが知られている。 When a tumor cell leaves the primary lesion, it penetrates into a blood vessel or lymph vessel, circulates in blood or lymph, and finally invades other organs or tissues to form a metastatic lesion. Here, tumor cells that circulate in the blood are also called CTCs (Circulating Tumor cells), and many clinical trials and studies have been conducted. For example, the number of CTCs contained in blood collected from a patient can be measured (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-533487 (Patent Document 1), etc.), and protein expression, gene mutation or translocation in the CTC can be examined. It is known that this provides information on early detection of metastatic malignancies, prediction of the patient's condition and prediction of recurrence after tumor detection and treatment.
腫瘍細胞の中には、腫瘍細胞クラスタと呼ばれる、複数の腫瘍細胞が集塊を形成した状態で存在し、これらは血液又はリンパ管中を循環することが知られている。例えば、血液中を循環するCTCのクラスタであるCTCクラスタは、1細胞で血液中を循環するCTCよりも転移能が高いと報告されており(特表2016−536303号公報(特許文献2)等)、臨床上の解析重要性が高い。しかしながら、血液中に含まれるCTCクラスタの数は非常に少なく、かつ、血液中には赤血球や白血球などの多種多様な他の細胞も含まれているため、CTCクラスタの検出/解析の際には、大量の細胞の中から、僅かなCTCクラスタを構成する腫瘍細胞を区別して検出・回収する技術が必要となる。 It is known that among tumor cells, a plurality of tumor cells called tumor cell clusters exist in a state of forming agglomerates, and these circulate in blood or lymphatic vessels. For example, it has been reported that the CTC cluster, which is a cluster of CTCs circulating in the blood, has a higher metastatic ability than the CTCs circulating in the blood with one cell (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-536303 (Patent Document 2), etc.). ), Clinical analysis is of high importance. However, since the number of CTC clusters contained in blood is very small and the blood also contains a wide variety of other cells such as erythrocytes and white blood cells, when detecting / analyzing CTC clusters, , A technique for distinguishing and recovering tumor cells constituting a small number of CTC clusters from a large amount of cells is required.
従来、腫瘍細胞クラスタの検出は、1細胞の腫瘍細胞を検出するときと同様に、腫瘍細胞で発現するタンパク質(腫瘍マーカー)を用いて行なっているが、より特異性の高い腫瘍細胞クラスタの検出及び回収のための方法の開発が求められている。 Conventionally, tumor cell clusters are detected by using a protein (tumor marker) expressed in tumor cells in the same manner as when detecting one tumor cell, but more specific tumor cell clusters are detected. And the development of methods for recovery is required.
本発明の課題は、試料中に通常僅かしか含まれない腫瘍細胞クラスタを、夾雑細胞と区別して検出及び/又は回収することができる、腫瘍細胞クラスタの検出方法及び回収方法、並びに、それらの方法に用いる試薬及び担体固定化分子を提供することにある。 An object of the present invention is a method for detecting and / or recovering a tumor cell cluster, which can detect and / or recover a tumor cell cluster which is usually contained in a small amount in a sample separately from a contaminating cell, and a method thereof. To provide reagents and carrier-immobilized molecules used in the above.
上記課題を解決するために、本発明者らが、腫瘍細胞クラスタの一例である血中循環腫瘍細胞クラスタ(CTCクラスタ)と血液試料中に含まれる夾雑細胞の一例である白血球との次世代シーケンサーを用いた比較発現解析を行なったところ、腫瘍細胞クラスタを構成する腫瘍細胞に特異的に発現するポリペプチドを見い出した。さらに、かかるポリペプチドをマーカーとして、試料中に含まれる腫瘍細胞クラスタを、当該試料中に含まれる他の夾雑細胞と区別して検出及び/又は回収することができることを見い出し、本発明を完成するに至った。 In order to solve the above problems, the present inventors have developed a next-generation sequencer of a circulating tumor cell cluster (CTC cluster), which is an example of a tumor cell cluster, and a leukocyte, which is an example of contaminating cells contained in a blood sample. As a result of comparative expression analysis using, a polypeptide specifically expressed in the tumor cells constituting the tumor cell cluster was found. Furthermore, it was found that the tumor cell cluster contained in the sample can be detected and / or recovered separately from other contaminating cells contained in the sample by using such a polypeptide as a marker, and the present invention is completed. I arrived.
すなわち本発明は以下のとおりである。 That is, the present invention is as follows.
[1]
試料中における、以下の(i)〜(iii)からなる群から選択される少なくとも1以上の遺伝子の発現を検出する工程を含むことを特徴とする、腫瘍細胞クラスタの検出方法。
(i)配列番号1〜576のいずれかに記載のアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチドをコードする遺伝子、
(ii)配列番号1〜576のいずれかに記載のアミノ酸配列と70%以上の相同性を有するアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチドをコードする遺伝子、
(iii)配列番号1〜576のいずれかに記載のアミノ酸配列において、1若しくは複数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入及び/又は付加されたアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチドをコードする遺伝子。
[1]
A method for detecting a tumor cell cluster, which comprises a step of detecting the expression of at least one gene selected from the group consisting of the following (i) to (iii) in a sample.
(I) A gene encoding a polypeptide containing at least the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 to 576.
(Ii) A gene encoding a polypeptide containing at least an amino acid sequence having 70% or more homology with the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 to 576.
(Iii) A gene encoding a polypeptide containing at least one or more amino acids substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 to 576.
[2]
前記遺伝子の発現の検出が前記遺伝子にコードされるポリペプチドの検出であり、前記ポリペプチドの検出が、該ポリペプチドを特異的に認識する抗体又はアプタマーを用いた検出であることを特徴とする、[1]に記載の腫瘍細胞クラスタの検出方法。
[2]
The detection of the expression of the gene is the detection of the polypeptide encoded by the gene, and the detection of the polypeptide is the detection using an antibody or an aptamer that specifically recognizes the polypeptide. , [1]. The method for detecting a tumor cell cluster.
[3]
前記試料が血液試料であることを特徴とする、[1]又は[2]に記載の腫瘍細胞クラスタの検出方法。
[3]
The method for detecting a tumor cell cluster according to [1] or [2], wherein the sample is a blood sample.
[4]
試料中における、以下の(iv)〜(vi)からなる群から選択される少なくとも1以上のポリペプチドを検出又は捕捉して腫瘍細胞クラスタを検出又は捕捉する工程と、検出又は捕捉された前記腫瘍細胞クラスタを回収する工程と、
を含むことを特徴とする、腫瘍細胞クラスタの回収方法。
(iv)配列番号1〜153のいずれかに記載のアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド、
(v)配列番号1〜153のいずれかに記載のアミノ酸配列と70%以上の相同性を有するアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド、
(vi)配列番号1〜153のいずれかに記載のアミノ酸配列において、1若しくは複数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入及び/又は付加されたアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド。
[4]
A step of detecting or capturing at least one polypeptide selected from the group consisting of the following (iv) to (vi) in a sample to detect or capture a tumor cell cluster, and the detected or captured tumor. The process of collecting cell clusters and
A method for recovering a tumor cell cluster, which comprises.
(Iv) A polypeptide comprising at least the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1-153.
(V) A polypeptide containing at least an amino acid sequence having 70% or more homology with the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 to 153.
(Vi) A polypeptide comprising at least an amino acid sequence in which one or more amino acids have been substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 to 153.
[5]
前記ポリペプチドの検出又は捕捉が、該ポリペプチドを特異的に認識する抗体又はアプタマーを用いた検出又は捕捉であることを特徴とする、[4]に記載の腫瘍細胞クラスタの回収方法。
[5]
The method for recovering a tumor cell cluster according to [4], wherein the detection or capture of the polypeptide is detection or capture using an antibody or aptamer that specifically recognizes the polypeptide.
[6]
前記試料が血液試料であることを特徴とする、[4]又は[5]に記載の腫瘍細胞クラスタの回収方法。
[6]
The method for recovering a tumor cell cluster according to [4] or [5], wherein the sample is a blood sample.
[7]
以下の(i)〜(iii)からなる群から選択される少なくとも1以上の遺伝子の発現産物に結合する分子を有効成分とすることを特徴とする、腫瘍細胞クラスタの検出のための試薬。
(i)配列番号1〜576のいずれかに記載のアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチドをコードする遺伝子、
(ii)配列番号1〜576のいずれかに記載のアミノ酸配列と70%以上の相同性を有するアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチドをコードする遺伝子、
(iii)配列番号1〜576のいずれかに記載のアミノ酸配列において、1若しくは複数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入及び/又は付加されたアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチドをコードする遺伝子。
[7]
A reagent for detecting tumor cell clusters, which comprises a molecule that binds to an expression product of at least one gene selected from the group consisting of the following (i) to (iii) as an active ingredient.
(I) A gene encoding a polypeptide containing at least the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 to 576.
(Ii) A gene encoding a polypeptide containing at least an amino acid sequence having 70% or more homology with the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 to 576.
(Iii) A gene encoding a polypeptide containing at least one or more amino acids substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 to 576.
[8]
前記遺伝子の発現産物に結合する分子が、前記遺伝子にコードされるポリペプチドを特異的に認識する抗体又はアプタマーであることを特徴とする、[7]に記載の試薬。
[8]
The reagent according to [7], wherein the molecule that binds to the expression product of the gene is an antibody or aptamer that specifically recognizes the polypeptide encoded by the gene.
[9]
以下の(iv)〜(vi)からなる群から選択される少なくとも1以上のポリペプチドに結合する分子を有効成分とすることを特徴とする、腫瘍細胞クラスタの検出又は捕捉のための試薬。
(iv)配列番号1〜153のいずれかに記載のアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド、
(v)配列番号1〜153のいずれかに記載のアミノ酸配列と70%以上の相同性を有するアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド、
(vi)配列番号1〜153のいずれかに記載のアミノ酸配列において、1若しくは複数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入及び/又は付加されたアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド。
[9]
A reagent for detecting or capturing tumor cell clusters, which comprises a molecule that binds to at least one or more polypeptides selected from the group consisting of the following (iv) to (vi) as an active ingredient.
(Iv) A polypeptide comprising at least the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1-153.
(V) A polypeptide containing at least an amino acid sequence having 70% or more homology with the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 to 153.
(Vi) A polypeptide comprising at least an amino acid sequence in which one or more amino acids have been substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 to 153.
[10]
前記ポリペプチドに結合する分子が、前記ポリペプチドを特異的に認識する抗体又はアプタマーであることを特徴とする、[9]に記載の試薬。
[10]
The reagent according to [9], wherein the molecule that binds to the polypeptide is an antibody or aptamer that specifically recognizes the polypeptide.
[11]
以下の(iv)〜(vi)からなる群から選択される少なくとも1以上のポリペプチドに結合する分子が担体に担持されてなることを特徴とする、腫瘍細胞クラスタの捕捉のための担体固定化分子。
(iv)配列番号1〜153のいずれかに記載のアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド、
(v)配列番号1〜153のいずれかに記載のアミノ酸配列と70%以上の相同性を有するアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド、
(vi)配列番号1〜153のいずれかに記載のアミノ酸配列において、1若しくは複数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入及び/又は付加されたアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド。
[11]
Carrier immobilization for capture of tumor cell clusters, characterized in that a molecule that binds to at least one polypeptide selected from the group consisting of (iv) to (vi) below is supported on the carrier. molecule.
(Iv) A polypeptide comprising at least the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1-153.
(V) A polypeptide containing at least an amino acid sequence having 70% or more homology with the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 to 153.
(Vi) A polypeptide comprising at least an amino acid sequence in which one or more amino acids have been substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 to 153.
[12]
前記ポリペプチドに結合する分子が、前記ポリペプチドを特異的に認識する抗体又はアプタマーであることを特徴とする、[11]に記載の担体固定化分子。
[12]
The carrier-immobilized molecule according to [11], wherein the molecule that binds to the polypeptide is an antibody or aptamer that specifically recognizes the polypeptide.
本発明によれば、試料中に通常僅かしか含まれない腫瘍細胞クラスタを、夾雑細胞と区別して検出及び/又は回収することができる、腫瘍細胞クラスタの検出方法及び回収方法、並びに、それらの方法に用いる試薬及び担体固定化分子を提供することが可能となる。 According to the present invention, a method for detecting and / or recovering a tumor cell cluster, which is capable of detecting and / or recovering a tumor cell cluster which is usually contained in a small amount in a sample separately from a contaminating cell, and a method thereof. It becomes possible to provide the reagent and the carrier-immobilized molecule used in the above.
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail according to its preferred embodiment.
<腫瘍細胞クラスタの検出方法及び腫瘍細胞クラスタの回収方法>
本発明の腫瘍細胞クラスタの検出方法は、試料中における、以下の(i)〜(iii)からなる群から選択される少なくとも1以上の遺伝子(以下、場合により、「腫瘍細胞クラスタ特異的遺伝子」と称する)の発現を検出する工程(検出工程)を含む方法である。
(i)配列番号1〜576のいずれかに記載のアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチドをコードする遺伝子、
(ii)配列番号1〜576のいずれかに記載のアミノ酸配列と70%以上の相同性を有するアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチドをコードする遺伝子、
(iii)配列番号1〜576のいずれかに記載のアミノ酸配列において、1若しくは複数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入及び/又は付加されたアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチドをコードする遺伝子。
<Tumor cell cluster detection method and tumor cell cluster recovery method>
The method for detecting a tumor cell cluster of the present invention is a method for detecting at least one gene (hereinafter, in some cases, a “tumor cell cluster-specific gene”” selected from the group consisting of the following (i) to (iii) in a sample. It is a method including a step (detection step) of detecting the expression of (referred to as).
(I) A gene encoding a polypeptide containing at least the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 to 576.
(Ii) A gene encoding a polypeptide containing at least an amino acid sequence having 70% or more homology with the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 to 576.
(Iii) A gene encoding a polypeptide containing at least one or more amino acids substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 to 576.
また、本発明の腫瘍細胞クラスタの回収方法は、試料中における、以下の(iv)〜(vi)からなる群から選択される少なくとも1以上のポリペプチド(以下、場合により、「腫瘍細胞クラスタ特異的膜貫通型ポリペプチド」と称する)を検出又は捕捉して腫瘍細胞クラスタを検出又は捕捉する工程と、検出又は捕捉された前記腫瘍細胞クラスタを回収する工程と、
を含む方法である。
(iv)配列番号1〜153のいずれかに記載のアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド、
(v)配列番号1〜153のいずれかに記載のアミノ酸配列と70%以上の相同性を有するアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド、
(vi)配列番号1〜153のいずれかに記載のアミノ酸配列において、1若しくは複数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入及び/又は付加されたアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド。
In addition, the method for recovering a tumor cell cluster of the present invention is a method for collecting at least one or more polypeptides selected from the group consisting of the following (iv) to (vi) in a sample (hereinafter, in some cases, "tumor cell cluster specific". A step of detecting or capturing a tumor cell cluster (referred to as "transmembrane polypeptide") to detect or capture a tumor cell cluster, and a step of recovering the detected or captured tumor cell cluster.
It is a method including.
(Iv) A polypeptide comprising at least the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1-153.
(V) A polypeptide containing at least an amino acid sequence having 70% or more homology with the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 to 153.
(Vi) A polypeptide comprising at least an amino acid sequence in which one or more amino acids have been substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 to 153.
本発明によれば、試料中に含まれる腫瘍細胞クラスタを、前記腫瘍細胞クラスタ特異的遺伝子の発現の検出を指標として、検出することができる。また、本発明によれば、試料中に含まれる腫瘍細胞クラスタを、前記腫瘍細胞クラスタ特異的遺伝子の発現産物のうち、腫瘍細胞クラスタ特異的膜貫通型ポリペプチドの検出を指標として検出又は捕捉し、回収することができる。 According to the present invention, the tumor cell cluster contained in the sample can be detected by using the detection of the expression of the tumor cell cluster-specific gene as an index. Further, according to the present invention, the tumor cell cluster contained in the sample is detected or captured using the detection of the tumor cell cluster-specific transmembrane polypeptide among the expression products of the tumor cell cluster-specific gene as an index. , Can be recovered.
本発明において、「腫瘍細胞」としては、特に制限されず、例えば、前立腺がん、肺がん、膵臓がん、乳がん、子宮頚がん、骨がん、頭頚部がん、肝臓がん、胆道がん、食道がん、胃がん、腎臓がん、膀胱がん、卵巣がん、皮膚がん等の腫瘍細胞が挙げられる。 In the present invention, the "tumor cell" is not particularly limited, and examples thereof include prostate cancer, lung cancer, pancreatic cancer, breast cancer, cervical cancer, bone cancer, head and neck cancer, liver cancer, and biliary tract. Tumor cells such as esophageal cancer, gastric cancer, kidney cancer, bladder cancer, ovarian cancer, and skin cancer can be mentioned.
本発明において、「循環腫瘍細胞」とは、原発腫瘍(原発巣)又は転移腫瘍(転移巣)から血管内又はリンパ管内へと浸透した腫瘍細胞を示し、このうち、血液中を循環する循環腫瘍細胞を、「CTC(血中循環腫瘍細胞:Circulating Tumor cell)」と称する。CTCは、例えば、上記のがんの患者の末梢血流を循環する腫瘍細胞として存在する。 In the present invention, the "circulating tumor cell" refers to a tumor cell that has penetrated into a blood vessel or a lymphatic vessel from a primary tumor (primary tumor) or a metastatic tumor (metastatic lesion), and among these, a circulating tumor that circulates in the blood. The cells are referred to as "CTC (Circulating Tumor cell)". CTCs exist, for example, as tumor cells that circulate in the peripheral bloodstream of the cancer patients described above.
本発明において、「腫瘍細胞クラスタ」とは、腫瘍細胞からなるクラスタ(集塊)を示し、好ましくは、2以上の腫瘍細胞からなる。本発明に係る腫瘍細胞クラスタとしては、前記循環腫瘍細胞からなるクラスタ(循環腫瘍細胞クラスタ)であることが好ましく、特に限定されないが、例えば、CTCのクラスタであるCTCクラスタを挙げることができる。なお、本発明において、単に「腫瘍細胞クラスタ」という場合には、集塊を形成している腫瘍細胞クラスタ自体の他、前記腫瘍細胞クラスタを構成する腫瘍細胞、及び前記腫瘍細胞クラスタを構成していた腫瘍細胞も含まれる。 In the present invention, the "tumor cell cluster" refers to a cluster (aggregate) composed of tumor cells, preferably composed of two or more tumor cells. The tumor cell cluster according to the present invention is preferably a cluster composed of the circulating tumor cells (circulating tumor cell cluster), and is not particularly limited, and examples thereof include a CTC cluster which is a CTC cluster. In the present invention, the term "tumor cell cluster" simply refers to the tumor cell cluster itself forming the agglomerate, the tumor cells constituting the tumor cell cluster, and the tumor cell cluster. Tumor cells are also included.
本発明において、「試料」としては、前記腫瘍細胞クラスタが存在し得る試料であれば特に制限されないが、例えば、対象(例えば、ヒト、及びヒト以外の動物(マウス、ラット、イヌ、ネコ、ウシ、ウマ、ブタ、鳥等、好ましくはヒト)から採取される生体組織(細胞、組織、臓器、体液、全血、及び腹水等)が挙げられる。前記対象としては、がん患者に限らず、健常者であってもよい。前記試料としては、前記組織や全血、腹水等を適切な緩衝液で希釈した希釈液;血清、血漿、臍帯血、成分採血液などの全血由来の成分;肝臓、肺、脾臓、腎臓、腫瘍、リンパ節などの血液を含む組織の一片を適切な緩衝液で懸濁させた懸濁液等であってよい。さらに、これらを遠心分離などによって分離回収して得られた、腫瘍細胞を含む画分であってもよい。これらの中でも、本発明に係る試料としては、全血、全血希釈液、全血由来の成分(血清、血漿、臍帯血、成分採血液等)、及び血液を含む組織の懸濁液、並びに、これらから得られた腫瘍細胞を含む画分等の、血液試料であることが好ましい。 In the present invention, the "sample" is not particularly limited as long as it is a sample in which the tumor cell cluster can exist, but for example, a target (for example, a human and a non-human animal (mouse, rat, dog, cat, bovine)). , Horses, pigs, birds, etc., preferably humans). Examples thereof include biological tissues (cells, tissues, organs, body fluids, whole blood, ascites, etc.), which are not limited to cancer patients. A healthy person may be used. As the sample, a diluted solution obtained by diluting the tissue, whole blood, ascites, etc. with an appropriate buffer; components derived from whole blood such as serum, plasma, umbilical cord blood, and component blood; It may be a suspension in which a piece of tissue containing blood such as liver, lung, spleen, kidney, tumor, and lymph node is suspended in an appropriate buffer, and further, these are separated and collected by centrifugation or the like. The fraction containing tumor cells may be obtained. Among these, the sample according to the present invention includes whole blood, whole blood diluent, and components derived from whole blood (serum, plasma, umbilical cord blood, etc.). It is preferable that the blood sample is such as a component blood collection, etc.), a suspension of tissue containing blood, and a fraction containing tumor cells obtained from these.
本発明において、試料中に含まれる「夾雑細胞」とは、前記腫瘍細胞クラスタを構成する腫瘍細胞以外の細胞のことをいい、1細胞腫瘍細胞(腫瘍細胞クラスタを構成しない腫瘍細胞)も含み、前記試料が前記血液試料である場合には、例えば、赤血球、白血球、及び血小板が挙げられる。これらの中でも、本発明の腫瘍細胞クラスタの検出方法及び回収方法は、例えば、血液試料中に含まれる白血球との区別に優れた方法である。 In the present invention, the "contaminated cells" contained in the sample refer to cells other than the tumor cells constituting the tumor cell cluster, and also include 1-cell tumor cells (tumor cells not constituting the tumor cell cluster). When the sample is the blood sample, examples thereof include red blood cells, white blood cells, and platelets. Among these, the method for detecting and recovering tumor cell clusters of the present invention is, for example, a method excellent in distinguishing from leukocytes contained in a blood sample.
本発明において、「膜貫通型ポリペプチド」とは、少なくとも1以上の膜貫通領域を含むポリペプチドを示す。本発明においては、腫瘍細胞クラスタマーカーのうち、前記膜貫通型ポリペプチドを標的とすることで、当該膜貫通型ポリペプチドを細胞膜上に発現している腫瘍細胞クラスタを検出する他、かかる膜貫通型ポリペプチドを介して捕捉し、回収することが可能となる。 In the present invention, the "transmembrane polypeptide" refers to a polypeptide containing at least one or more transmembrane regions. In the present invention, among the tumor cell cluster markers, by targeting the transmembrane polypeptide, a tumor cell cluster expressing the transmembrane polypeptide on the cell membrane can be detected, and the transmembrane polypeptide can be detected. It can be captured and recovered via a type polypeptide.
本発明において、発現を検出する遺伝子(以下、場合により「標的遺伝子」という)は、ヒト由来のものであれば、典型的には、(i)配列番号1〜576のいずれかに記載のアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチドをコードする遺伝子であるが、本発明においては、これら遺伝子のホモログ(例えば、ヒト以外の生物におけるカウンターパート遺伝子)を標的(検出対象)とすることもできる。また、遺伝子のDNA配列は、その変異などにより、自然界において(すなわち、非人工的に)変異し得ることから、本発明においては、このような天然の変異体も、標的とすることができる。 In the present invention, if the gene whose expression is detected (hereinafter, referred to as “target gene” in some cases) is of human origin, it is typically the amino acid according to (i) SEQ ID NO: 1 to 576. Although it is a gene encoding a polypeptide containing at least a sequence, in the present invention, a homologue of these genes (for example, a counterpart gene in an organism other than human) can be targeted (detection target). In addition, since the DNA sequence of a gene can be mutated in nature (that is, non-artificially) due to its mutation or the like, such a natural mutant can also be targeted in the present invention.
前記ホモログのアミノ酸配列としては、(ii)配列番号1〜576のいずれかに記載のアミノ酸配列全体に対して、70%以上、より好ましくは、75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上(例えば、96、97、98、99%以上)、の相同性を有するアミノ酸配列であってもよい。配列の相同性は、例えば、BLASTPのプログラム(Altschul et al. J.Mol. Biol., 215:403−410,1990)を利用して決定することができる。 The amino acid sequence of the homolog is 70% or more, more preferably 75% or more, 80% or more, 85% or more, 90 with respect to the entire amino acid sequence shown in (ii) SEQ ID NO: 1 to 576. It may be an amino acid sequence having homology of% or more and 95% or more (for example, 96, 97, 98, 99% or more). The homology of the sequence can be determined using, for example, a BLASTP program (Altschul et al. J. Mol. Biol., 215: 403-410, 1990).
さらに、前記変異体のアミノ酸配列としては、(iii)配列番号1〜576のいずれかに記載のアミノ酸配列において、1若しくは複数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入及び/又は付加されたアミノ酸配列であってもよい。ここで、「数個」とは、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3又は2個の整数を意味する。1〜数個のアミノ酸残基とは、好ましくはアミノ酸残基が1個以上10個以下、より好ましくは1個以上5個以下、さらに好ましくは1個以上3個以下、特に好ましくは2個以下である。 Further, as the amino acid sequence of the mutant, the amino acid sequence in which one or more amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence set forth in any of (iii) SEQ ID NOs: 1 to 576. It may be. Here, "several numbers" are 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3 or two integers. Means. The 1 to several amino acid residues preferably have 1 or more and 10 or less amino acid residues, more preferably 1 or more and 5 or less, still more preferably 1 or more and 3 or less, and particularly preferably 2 or less. Is.
本発明において、前記腫瘍細胞クラスタ特異的遺伝子は、夾雑細胞よりも腫瘍細胞クラスタに特異性が高い。ここで「特異性が高い」とは、腫瘍細胞クラスタが、少なくとも1つの夾雑細胞よりも、転写レベル又は翻訳レベルにおける発現が高いことを意味する。好ましくは、腫瘍細胞クラスタは、夾雑細胞よりも、腫瘍細胞クラスタ特異的遺伝子の発現が、1.5倍以上高く、より好ましくは2倍以上高く、さらに好ましくは3倍以上高く、特に好ましくは5倍以上(例えば、6倍以上、7倍以上、8倍以上、9倍以上、10倍以上)高い。 In the present invention, the tumor cell cluster-specific gene is more specific to the tumor cell cluster than the contaminating cells. As used herein, "highly specific" means that tumor cell clusters are more highly expressed at transcriptional or translational levels than at least one contaminating cell. Preferably, the tumor cell cluster has a tumor cell cluster-specific gene expression 1.5-fold or higher, more preferably 2-fold or higher, still more preferably 3-fold or higher, and particularly preferably 5 times higher than the contaminating cells. It is more than twice as high (for example, 6 times or more, 7 times or more, 8 times or more, 9 times or more, 10 times or more).
下記の表1〜表24に、配列番号1〜576のアミノ酸配列について、それぞれ、各アミノ酸配列の配列番号、各アミノ酸配列からなるポリペプチドが対応するタンパク質の名称、及び各アミノ酸配列のGenBankアクセッション番号(GenBank No.);並びに各アミノ酸配列からなるポリペプチドをコードする遺伝子の配列番号及びそのオープンリーディングフレーム位置(ORF位置)、及び各遺伝子のGenBankアクセッション番号(GenBank No.)を示す。なお、下記の表1〜24には、下記の実施例で得られた遺伝子発現量解析の結果を一例として併せて示す。また、下記の表25〜表73には、表1〜24に記載の各タンパク質の名称について、それぞれ、正式名(フルネーム)及び別名を示す。 In Tables 1 to 24 below, for each of the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 1 to 576, the sequence number of each amino acid sequence, the name of the protein corresponding to the polypeptide consisting of each amino acid sequence, and the GenBank accession of each amino acid sequence. The number (GenBank No.);, the sequence number of the gene encoding the polypeptide consisting of each amino acid sequence, its open reading frame position (ORF position), and the GenBank accession number (GenBank No.) of each gene are shown. Tables 1 to 24 below also show the results of gene expression level analysis obtained in the following examples as an example. In addition, Tables 25 to 73 below show official names (full names) and aliases for the names of the proteins listed in Tables 1 to 24, respectively.
本発明において、「遺伝子の発現を検出する」とは、遺伝子の発現の有無の検出及び発現の程度の検出の双方を含む意であり、本発明においては、上記標的遺伝子の発現を検出する。遺伝子の発現量は、絶対量として又は相対量として把握することができる。相対量を把握する場合には、例えば、用意した標準試料の遺伝子の発現量と比較して判断することができる。「標準試料」は、標的遺伝子を発現しているか否かが事前に特定されている試料であり、例えば、赤血球、白血球、及び血小板、より好ましくは白血球を、前記標準試料とすることができる。また、前記対象ががん患者である場合には、当該がんに罹患していない組織(正常組織)も、前記標準試料とすることができる。 In the present invention, "detecting gene expression" means to include both detection of the presence or absence of gene expression and detection of the degree of expression, and in the present invention, the expression of the target gene is detected. The expression level of a gene can be grasped as an absolute amount or a relative amount. When grasping the relative amount, for example, it can be determined by comparing with the expression level of the gene of the prepared standard sample. The "standard sample" is a sample for which whether or not the target gene is expressed is specified in advance, and for example, erythrocytes, leukocytes, and platelets, more preferably leukocytes, can be used as the standard sample. When the subject is a cancer patient, a tissue not affected by the cancer (normal tissue) can also be used as the standard sample.
本発明において、「遺伝子の発現」とは、遺伝子の転写及び翻訳の双方を含む意である。したがって、本発明における「遺伝子の発現の検出」には、転写レベル(mRNAレベル)での検出、及び翻訳レベル(タンパク質レベル)での検出(すなわち、前記遺伝子にコードされるポリペプチドの検出)の双方が含まれる。 In the present invention, "gene expression" means to include both transcription and translation of a gene. Therefore, "detection of gene expression" in the present invention includes detection at the transcription level (mRNA level) and detection at the translation level (protein level) (that is, detection of the polypeptide encoded by the gene). Both are included.
また、真核細胞では、遺伝子の転写過程で、mRNA前駆体中のイントロンを除去し、前後のエキソンを再結合する反応(スプライシング)が生じるが、エキソンの再結合に多様性が生じる場合があり、これにより様々な成熟mRNAが生産される。ひいては、それにより様々なタンパク質が翻訳される。このようなスプライシングの違いにより生じる多様なmRNAやタンパク質を「スプライシングバリアント」という。したがって、本発明における遺伝子の発現の検出には、下記の標的遺伝子の発現産物に結合する分子に特異的に認識される限り、当該スプライシングバリアントの検出が含まれる。 In eukaryotic cells, introns in pre-mRNA are removed during gene transcription, and a reaction (splicing) occurs in which anterior and posterior exons are recombined, but exon recombination may be diverse. , Which produces various mature mRNAs. As a result, various proteins are translated. Various mRNAs and proteins produced by such differences in splicing are called "splicing variants". Therefore, the detection of gene expression in the present invention includes the detection of the splicing variant as long as it is specifically recognized as a molecule that binds to the expression product of the target gene below.
本発明における遺伝子の発現の検出には、適宜公知の手法又はそれに準じた手法を用いることができる。転写レベルでの検出としては、例えば、前記標的遺伝子の転写産物(mRNA)の塩基配列(ポリヌクレオチド)中の適切な位置に対応するプローブを設計した上で、ノーザンブロッティング、ドットブロット、RNaseプロテクションアッセイ、DNAマイクロアレイ解析法、in situハイブリダイゼーション法等により検出してもよく、前記ポリヌクレオチド中の適切な位置に対応するプライマーセットを設計した上で、例えば、PCR法、RT−PCR法、TRC(Transcription Reverse transcription Concerted)法、NASBA(Nucleic Acid Sequence−Based Amplification)法、TMA(Transcription−Mediated Amplification)法等を用いて前記ポリヌクレオチドを増幅して検出してもよく、前記ポリヌクレオチドを含む試料を直接シーケンサーに供して検出してもよい。 For the detection of gene expression in the present invention, a known method or a method similar thereto can be appropriately used. For detection at the transcription level, for example, a probe corresponding to an appropriate position in the base sequence (polynucleotide) of the transcript (mRNA) of the target gene is designed, and then Northern blotting, dot blot, and RNase protection assay. , DNA microarray analysis method, in situ hybridization method, etc., and after designing a primer set corresponding to an appropriate position in the polynucleotide, for example, PCR method, RT-PCR method, TRC ( Transcription Reversation Concerted) method, NASBA (Nucleic Acid Sequence-Based Amplification) method, TMA (Transcription-Mediated Amplification) method, TMA (Transcription-Mediated Amplification) method, TMA (Transcription-Mediated Amplification) method It may be detected by directly applying it to a sequencer.
また、翻訳レベルでの検出としては、例えば、免疫細胞染色法、イメージングサイトメトリー、フローサイトメトリー、ELISA法、ラジオイムノアッセイ、免疫沈降法、イムノブロッティング(ウェスタンブロット法等)、抗体アレイ、in vivo イメージング等の抗体を用いて検出する方法(免疫学的手法);前記抗体に代えてアプタマーを用いて検出する方法が挙げられる。また、前記免疫学的手法は、必要な試薬を調製した上で、AIA−900やAIA−CL2400(いずれも東ソー(株)製)等のエンザイムイムノアッセイ装置を用いて自動的に行ってもよい。 In addition, detection at the translation level includes, for example, immune cell staining method, imaging cytometry, flow cytometry, ELISA method, radioimmunoassay, immunoprecipitation method, immunoblotting (Western blotting, etc.), antibody array, in vivo imaging. A method of detecting using an antibody such as (immunological method); a method of detecting using an aptamer instead of the antibody can be mentioned. Further, the immunological method may be automatically performed using an enzyme immunoassay device such as AIA-900 or AIA-CL2400 (both manufactured by Tosoh Corporation) after preparing necessary reagents.
本発明において、前記遺伝子の発現の検出としては、簡便性の観点から、翻訳レベルでの検出(標的遺伝子にコードされるポリペプチドの検出)であることが好ましく、特に、前記ポリペプチドを特異的に認識する抗体(以下、場合により「抗ポリペプチド抗体」という)又は前記ポリペプチドを特異的に認識するアプタマー(以下、場合により単に「アプタマー」という)を用いて前記ポリペプチドを検出する方法が好ましく、前記抗ポリペプチド抗体を用いて前記ポリペプチドを検出する方法がより好ましい。 In the present invention, the detection of the expression of the gene is preferably at the translation level (detection of the polypeptide encoded by the target gene) from the viewpoint of convenience, and in particular, the polypeptide is specific. A method of detecting the polypeptide using an antibody that recognizes the polypeptide (hereinafter, sometimes referred to as "anti-polypeptide antibody") or an aptamer that specifically recognizes the polypeptide (hereinafter, simply referred to as "aptamer"). Preferably, a method of detecting the polypeptide using the anti-polypeptide antibody is more preferable.
本発明において、「抗体」は、ポリクローナル抗体であっても、モノクローナル抗体であってもよく、また、抗体の機能的断片であってもよい。また、「抗体」には、免疫グロブリンの全てのクラス及びサブクラスが含まれる。抗体の「機能的断片」とは、抗体の一部分(部分断片)であって、本発明においては、前記標的遺伝子にコードされるポリペプチドを特異的に認識するものを意味する。具体的には、Fab、Fab’、F(ab’)2、可変領域断片(Fv)、ジスルフィド結合Fv、一本鎖Fv(scFv)、sc(Fv)2、ダイアボディー、多特異性抗体、及びこれらの重合体等が挙げられる。 In the present invention, the "antibody" may be a polyclonal antibody, a monoclonal antibody, or a functional fragment of the antibody. In addition, "antibodies" include all classes and subclasses of immunoglobulins. The "functional fragment" of an antibody means a part (partial fragment) of the antibody that specifically recognizes the polypeptide encoded by the target gene in the present invention. Specifically, Fab, Fab', F (ab') 2 , variable region fragment (Fv), disulfide bond Fv, single chain Fv (scFv), sc (Fv) 2 , diabody, multispecific antibody, And these polymers and the like.
本発明に係る抗ポリペプチド抗体は、ポリクローナル抗体であれば、抗原(標的遺伝子にコードされるポリペプチド、それらの部分ペプチド、又はこれらを発現する細胞等)で免疫動物を免疫し、その抗血清から、従来の手段(塩析、遠心分離、透析、カラムクロマトグラフィー等)によって、精製して取得することができる。また、モノクローナル抗体は、ハイブリドーマ法や組換えDNA法によって作製することができる。ハイブリドーマ法としては、例えば、コーラー及びミルスタインの方法(Kohler&Milstein,Nature,256:495(1975))が挙げられ、組換えDNA法としては、例えば、上記抗ポリペプチド抗体をコードするDNAをハイブリドーマやB細胞等からクローニングし、適当なベクターに組み込んで、これを宿主細胞(哺乳類細胞株、大腸菌、酵母細胞、昆虫細胞、植物細胞等)に導入し、前記抗ポリペプチド抗体を組換え抗体として産生させる手法が挙げられる(例えば、P.J.Delves,Antibody Production:Essential Techniques,1997 WILEY、P.Shepherd and C.Dean Monoclonal Antibodies,2000 OXFORD UNIVERSITY PRESS、Vandamme A.M.et al.,Eur.J.Biochem.192:767−775(1990))。 If the anti-polypeptide antibody according to the present invention is a polyclonal antibody, it immunizes an immune animal with an antigen (a polypeptide encoded by a target gene, a partial peptide thereof, a cell expressing these, etc.) and its antiserum. Can be purified and obtained from the above by conventional means (salting, centrifugation, dialysis, column chromatography, etc.). In addition, the monoclonal antibody can be produced by a hybridoma method or a recombinant DNA method. Examples of the hybridoma method include a Caller & Milstein method (Kohler & Milstein, Nature, 256: 495 (1975)), and examples of the recombinant DNA method include a hybridoma or a DNA encoding the above-mentioned anti-polypeptide antibody. It is cloned from B cells or the like, incorporated into an appropriate vector, introduced into host cells (mammalian cell line, Escherichia coli, yeast cells, insect cells, plant cells, etc.), and the anti-polypeptide antibody is produced as a recombinant antibody. (For example, PJ Delves, Antibodies Production: Essential Technologies, 1997 WILEY, P. Shepherd and C. Dean Monoclonal Antibodies, 2000 OXFORD, 2000 OXFORD. Biochem. 192: 767-775 (1990)).
本発明において、前記抗ポリペプチド抗体及びアプタマー等の、標的遺伝子の発現産物に結合する分子としては、標識物質を結合させたものを用いることができる。標識物質を結合させた前記分子を用い、当該標識物質を検出することにより、標的遺伝子がコードする発現産物に結合した前記分子の量を直接測定することができる。前記標識物質としては、前記分子に結合することができ、化学的又は光学的方法で検出できるものであれば特に制限されることはなく、例えば、フィコエリスリン(PE)、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)、ローダミンイソチオシアネート(RITC)等の蛍光物質や、ペルオキシダーゼ、β−D−ガラクトシダーゼ、マイクロペルオキシダーゼ、ホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)、アルカリホスファターゼ等の酵素、放射性物質が挙げられる。 In the present invention, as the molecule that binds to the expression product of the target gene, such as the anti-polypeptide antibody and the aptamer, a molecule to which a labeling substance is bound can be used. By using the molecule to which the labeling substance is bound and detecting the labeling substance, the amount of the molecule bound to the expression product encoded by the target gene can be directly measured. The labeling substance is not particularly limited as long as it can bind to the molecule and can be detected by a chemical or optical method. For example, phycoerythrin (PE) and fluorescein isothiocyanate (FITC) are not particularly limited. ), Fluorescent substances such as rhodamine isothiocyanate (RITC), enzymes such as peroxidase, β-D-galactosidase, microperoxidase, horseradish peroxidase (HRP), alkaline phosphatase, and radioactive substances.
また、本発明において、前記遺伝子の発現の検出が、該遺伝子にコードされるポリペプチドの検出であり、前記抗ポリペプチド抗体を用いる場合には、前記標識物質を結合させた二次抗体を利用する方法や、二次抗体と前記標識物質とを結合させたポリマーを利用する方法などの間接的検出方法を利用することもできる。ここで「二次抗体」とは、上記抗ポリペプチド抗体に特異的な結合性を示す抗体である。例えば、上記抗ポリペプチド抗体をウサギ抗体として調製した場合には、二次抗体として抗ウサギIgG抗体を使用することができる。ウサギ、ヤギ、マウスなどの様々な生物種に由来する抗体に対して、使用可能な標識二次抗体が市販されており、用いる抗ポリペプチド抗体の由来する生物種に応じて、適切な二次抗体を選択し、使用することができる。また、二次抗体に代えて、標識物質を結合させたプロテインGやプロテインAなどを用いることも可能である。 Further, in the present invention, the detection of the expression of the gene is the detection of the polypeptide encoded by the gene, and when the anti-polypeptide antibody is used, the secondary antibody to which the labeling substance is bound is used. An indirect detection method such as a method of using a polymer in which a secondary antibody and the labeling substance are bound can also be used. Here, the "secondary antibody" is an antibody that exhibits specific binding properties to the anti-polypeptide antibody. For example, when the anti-polypeptide antibody is prepared as a rabbit antibody, an anti-rabbit IgG antibody can be used as a secondary antibody. Labeled secondary antibodies that can be used are commercially available for antibodies derived from various species such as rabbits, goats, and mice, and appropriate secondary antibodies are available depending on the species from which the anti-polypeptide antibody used is derived. Antibodies can be selected and used. Further, instead of the secondary antibody, it is also possible to use protein G, protein A or the like to which a labeling substance is bound.
本発明において、「腫瘍細胞クラスタの検出」とは、前記腫瘍細胞クラスタ特異的遺伝子の発現を指標として、試料中における腫瘍細胞クラスタの有無の検出(定性的検出)、及び、その量の程度の検出(定量的検出)の双方を含む意であり、また、試料より採取した細胞が腫瘍細胞クラスタを構成する腫瘍細胞であるか否かの検出も含む。 In the present invention, "detection of tumor cell clusters" refers to detection of the presence or absence of tumor cell clusters in a sample (qualitative detection) using the expression of the tumor cell cluster-specific gene as an index, and the degree of the amount thereof. It is meant to include both detection (quantitative detection), and also includes detection of whether or not the cells collected from the sample are tumor cells constituting the tumor cell cluster.
前記腫瘍細胞クラスタの検出の判断基準としては、目的に応じて適宜設定することができ、特に限定はなく、例えば、腫瘍細胞の数や標的遺伝子の発現レベルに応じた検出シグナルが少しでもあれば、試料中に腫瘍細胞クラスタが存在すると判断してもよく、一定の閾値以上の検出シグナルがあれば当該判断をしてもよい。また、前記検出シグナルの強度に応じて腫瘍細胞クラスタの量を検出してもよい。さらに、前記試料から細胞クラスタを採取した上で検出を行う場合には、前記検出シグナルが少しでもあれば、採取した細胞クラスタが腫瘍細胞クラスタであると判断してもよく、一定の閾値以上の検出シグナルがあれば当該判断をしてもよく、試料より採取した夾雑細胞(例えば、前記血液試料の場合は、1細胞腫瘍細胞、赤血球や白血球等)が有するシグナルに対し、一定の値以上又は当該シグナルの平均値の2SD以上、3SD以上若しくは4SD以上のシグナルがあれば当該判断をしてもよい。 The criteria for determining the detection of the tumor cell cluster can be appropriately set according to the purpose, and is not particularly limited. For example, if there is even a small amount of detection signal according to the number of tumor cells and the expression level of the target gene. , It may be determined that tumor cell clusters are present in the sample, and if there is a detection signal above a certain threshold value, the determination may be made. In addition, the amount of tumor cell clusters may be detected according to the intensity of the detection signal. Furthermore, when cell clusters are collected from the sample and then detected, it may be determined that the collected cell clusters are tumor cell clusters if there is even a small amount of the detection signal, and the value is equal to or higher than a certain threshold. If there is a detection signal, the judgment may be made, and the signal contained in the contaminating cells collected from the sample (for example, 1-cell tumor cell, erythrocyte, leukocyte, etc. in the case of the blood sample) has a certain value or more or If there is a signal of 2SD or more and 3SD or more or 4SD or more of the average value of the signal, the judgment may be made.
上記の表1〜表24のうち、表1〜7に示す配列番号1〜153のアミノ酸配列は、本発明者らにより同定された腫瘍細胞クラスタ特異的膜貫通型ポリペプチドのアミノ酸配列である。本発明の腫瘍細胞クラスタの回収方法においては、
(iv)配列番号1〜153のいずれかに記載のアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド、
(v)配列番号1〜153のいずれかに記載のアミノ酸配列と70%以上の相同性を有するアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド(すなわち、(iv)のホモログ)、及び
(vi)配列番号1〜153のいずれかに記載のアミノ酸配列において、1若しくは複数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入及び/又は付加されたアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド(すなわち、(iv)の変異体)
からなる群から選択される少なくとも1以上のポリペプチドを検出又は捕捉することにより、腫瘍細胞クラスタを検出又は捕捉する工程と、検出又は捕捉された前記腫瘍細胞クラスタを回収する工程と、を含む方法である。
Of the above Tables 1 to 24, the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 1 to 153 shown in Tables 1 to 7 are the amino acid sequences of the tumor cell cluster-specific transmembrane polypeptides identified by the present inventors. In the method for recovering tumor cell clusters of the present invention,
(Iv) A polypeptide comprising at least the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1-153.
(V) A polypeptide containing at least an amino acid sequence having 70% or more homology with the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 to 153 (that is, a homologue of (iv)), and (vi) SEQ ID NOs: 1 to 1. A polypeptide comprising at least one or more amino acid substitutions, deletions, insertions and / or additions of the amino acid sequence according to any of 153 (ie, variants of (iv)).
A method comprising a step of detecting or capturing a tumor cell cluster by detecting or capturing at least one polypeptide selected from the group consisting of, and a step of recovering the detected or captured tumor cell cluster. Is.
前記腫瘍細胞クラスタを検出する工程(検出工程)は、上記のとおりである。検出された腫瘍細胞クラスタの回収方法としては、例えば、セルソーターを用いる方法、顕微鏡下でピペットを利用して回収する方法(例えば、本実施例に記載のマイクロピックシステム)等が挙げられる。 The step (detection step) for detecting the tumor cell cluster is as described above. Examples of the method for recovering the detected tumor cell cluster include a method using a cell sorter and a method for recovering the detected tumor cell cluster using a pipette under a microscope (for example, the micropick system described in this example).
また、腫瘍細胞クラスタを捕捉する工程(捕捉工程)には、担体と、前記担体に担持された前記腫瘍細胞クラスタ特異的膜貫通型ポリペプチドに結合する分子とを備える、腫瘍細胞クラスタの捕捉のための、担体固定化分子を用いることができる。この場合、本発明の回収方法は、
前記担体固定化分子と、前記試料と、を接触させ、前記腫瘍細胞クラスタを前記担体固定化分子で捕捉する捕捉工程と、
前記担体固定化分子に結合していない夾雑細胞等の夾雑物を除去して前記担体固定化分子に捕捉された腫瘍細胞クラスタを回収する回収工程と、
を含む方法であることが好ましい。
Further, in the step of capturing the tumor cell cluster (capture step), the capture of the tumor cell cluster comprising a carrier and a molecule that binds to the tumor cell cluster-specific transmembrane polypeptide supported on the carrier. Can be used for carrier-immobilized molecules. In this case, the recovery method of the present invention is:
A capture step of bringing the carrier-immobilized molecule into contact with the sample and capturing the tumor cell cluster with the carrier-immobilized molecule.
A recovery step of removing impurities such as contaminant cells that are not bound to the carrier-immobilized molecule and recovering the tumor cell cluster captured by the carrier-immobilized molecule.
It is preferable that the method includes.
前記回収工程としては、前記担体固定化分子に結合していない夾雑物を洗浄液の注入及び除去によって除去する洗浄工程や、前記担体固定化分子から前記腫瘍細胞クラスタを遊離させて遊離の腫瘍細胞クラスタを得る遊離工程をさらに含んでいてもよい。 The recovery step includes a washing step of removing impurities that are not bound to the carrier-immobilized molecule by injecting and removing a washing solution, and a free tumor cell cluster by releasing the tumor cell cluster from the carrier-immobilized molecule. May further include a liberation step to obtain.
前記担体固定化分子の担体としては、例えば、プレート、繊維、膜、粒子、マイクロ流路チップ等が挙げられる。前記担体固定化分子における腫瘍細胞クラスタ特異的膜貫通型ポリペプチドに結合する分子としては、前記腫瘍細胞クラスタ特異的膜貫通型ポリペプチドに結合する抗体が好ましい。また、前記担体又は腫瘍細胞クラスタ特異的膜貫通型ポリペプチドに結合する分子は、前記標識物質で標識されていてもよい。このような担体固定化分子としては、従来公知のものを適宜用いることができ、市販のものを適宜用いることもできる。 Examples of the carrier of the carrier-immobilized molecule include plates, fibers, membranes, particles, microchannel chips and the like. As the molecule that binds to the tumor cell cluster-specific transmembrane polypeptide in the carrier-immobilized molecule, an antibody that binds to the tumor cell cluster-specific transmembrane polypeptide is preferable. In addition, the molecule that binds to the carrier or tumor cell cluster-specific transmembrane polypeptide may be labeled with the labeling substance. As such a carrier-immobilized molecule, conventionally known molecules can be appropriately used, and commercially available ones can also be appropriately used.
前記担体固定化分子に捕捉された前記腫瘍細胞クラスタを回収する方法としては、特に制限されず、適宜従来公知の方法又はそれに準じた方法を採用することができ、例えば、前記担体がプレートである場合には、前記捕捉工程の後にプレート上から液相(上清)を除去する方法や、前記担体が粒子である場合には前記捕捉工程の後に前記粒子を遠心や集磁によって回収して液相(上清)を除去する方法が挙げられる。また、特開2016−142616号に記載の回収装置等を適宜用いてもよい。 The method for recovering the tumor cell cluster captured by the carrier-immobilized molecule is not particularly limited, and a conventionally known method or a method similar thereto can be appropriately adopted. For example, the carrier is a plate. In some cases, a method of removing the liquid phase (supernatant) from the plate after the capture step, or when the carrier is particles, the particles are recovered by centrifugation or magnetic collection after the capture step to obtain a liquid. A method of removing the phase (supernatant) can be mentioned. Further, the recovery device or the like described in JP-A-2016-142616 may be appropriately used.
本発明の腫瘍細胞クラスタの回収方法により得られた腫瘍細胞クラスタは、その数を測定することができ、また、種々の解析に用いることができる。 The number of tumor cell clusters obtained by the method for recovering tumor cell clusters of the present invention can be measured and can be used for various analyzes.
また、本発明の腫瘍細胞クラスタの検出方法及び回収方法を実施して得られた情報は、例えば、がん患者を対象とした場合には、当該患者の病態の評価ないし把握、治療効果の評価などに利用できる。例えば、がんの治療と並行して本発明の方法を実施すれば、結果として得られる情報を基に再発予測や、治療効果の評価をすることができる。具体的には、薬剤投与後に本発明の腫瘍細胞クラスタの検出方法及び回収方法を実施することで、患者における腫瘍細胞クラスタ特異的遺伝子の発現の変化を調べ、その増減や推移から治療効果を判定することができる。このように本発明の方法を再発予測や治療効果のモニターに利用してもよい。 In addition, the information obtained by carrying out the method for detecting and recovering tumor cell clusters of the present invention can be used, for example, in the case of targeting a cancer patient, for evaluation or understanding of the pathological condition of the patient and evaluation of the therapeutic effect. It can be used for such purposes. For example, if the method of the present invention is carried out in parallel with the treatment of cancer, recurrence prediction and therapeutic effect can be evaluated based on the information obtained as a result. Specifically, by implementing the method for detecting and recovering tumor cell clusters of the present invention after drug administration, changes in the expression of tumor cell cluster-specific genes in patients are investigated, and the therapeutic effect is determined from the increase or decrease or transition. can do. As described above, the method of the present invention may be used for predicting recurrence and monitoring the therapeutic effect.
<腫瘍細胞クラスタの検出のための試薬、及び捕捉のための担体固定化分子>
本発明の腫瘍細胞クラスタの検出のための試薬(以下、場合により「検出用試薬」という)は、前記腫瘍細胞クラスタ特異的遺伝子の発現産物に結合する分子を有効成分とする検出用試薬である。これを用いることにより、上記本発明の腫瘍細胞クラスタの検出方法を実施して、試料中における腫瘍細胞クラスタを検出することができる。
<Reagents for detection of tumor cell clusters and carrier-immobilized molecules for capture>
The reagent for detecting a tumor cell cluster of the present invention (hereinafter, sometimes referred to as "detection reagent") is a detection reagent containing a molecule that binds to an expression product of the tumor cell cluster-specific gene as an active ingredient. .. By using this, the tumor cell cluster detection method of the present invention can be carried out to detect the tumor cell cluster in the sample.
本発明において、「(i)〜(iii)からなる群から選択される少なくとも1以上の遺伝子の発現産物」とは、前記腫瘍細胞クラスタ特異的遺伝子(標的遺伝子)の転写産物(mRNA)又は翻訳産物(タンパク質)のことをいう。前記標的遺伝子の「転写産物に結合する分子」としては、例えば、上記したRT−PCR法等において用いられるプライマーや、ノーザンブロッティング等に用いられるプローブが挙げられる。当該分子は、標的遺伝子の転写産物の塩基配列に相補的な塩基配列を含むポリヌクレオチドである。好ましくは、標的遺伝子の転写産物の塩基配列に相補的な連続する少なくとも15塩基以上、より好ましくは20塩基以上の塩基配列を含むポリヌクレオチドである。ここで「相補的」とは、転写産物と特異的なハイブリダイゼーションが生じる限り、100%の相補性がなくとも良い。好ましくは、90%以上、より好ましくは95%以上(例えば、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相補性を有する。また、前記標的遺伝子の「翻訳産物に結合する分子」としては、例えば、上記の抗ポリペプチド抗体及びアプタマーが挙げられる。本発明において、前記標的遺伝子の発現産物に結合する分子としては、前記抗ポリペプチド抗体及び前記アプタマーが好ましく、前記抗ポリペプチド抗体がより好ましい。 In the present invention, "an expression product of at least one gene selected from the group consisting of (i) to (iii)" is a transcript (mRNA) or translation of the tumor cell cluster-specific gene (target gene). It refers to a product (protein). Examples of the "molecule that binds to the transcript" of the target gene include primers used in the above-mentioned RT-PCR method and the like, and probes used for Northern blotting and the like. The molecule is a polynucleotide containing a base sequence complementary to the base sequence of the transcript of the target gene. Preferably, it is a polynucleotide containing a continuous base sequence of at least 15 bases or more, more preferably 20 bases or more, which is complementary to the base sequence of the transcript of the target gene. As used herein, "complementary" does not have to be 100% complementary as long as specific hybridization with the transcript occurs. It preferably has 90% or more, more preferably 95% or more (eg, 96% or more, 97% or more, 98% or more, 99% or more) complementarity. In addition, examples of the "molecule that binds to the translation product" of the target gene include the above-mentioned anti-polypeptide antibody and aptamer. In the present invention, the anti-polypeptide antibody and the aptamer are preferable, and the anti-polypeptide antibody is more preferable, as the molecule that binds to the expression product of the target gene.
本発明の検出用試薬は、前記標的遺伝子の発現産物に結合する分子に加えて、緩衝液、生理食塩水;フィコエリスリン(PE)、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)、ローダミンイソチオシアネート(RITC)等の蛍光物質;前記標的遺伝子の発現産物に結合する分子を認識し結合する二次抗体;二次抗体に修飾されたペルオキシダーゼ、β−D−ガラクトシダーゼ、マイクロペルオキシダーゼ、ホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)、アルカリホスファターゼ等の酵素及びその基質等の他の成分が添加されていてもよい。 In addition to the molecule that binds to the expression product of the target gene, the detection reagent of the present invention includes a buffer solution, physiological saline; phycoerythrin (PE), fluorescein isothiocyanate (FITC), rhodamine isothiocyanate (RITC) and the like. Fluorescein; Secondary antibody that recognizes and binds to the molecule that binds to the expression product of the target gene; Peroxidase modified to the secondary antibody, β-D-galactosidase, Microperoxidase, Horseradish peroxidase (HRP), Alkaline phosphatase Other components such as the enzyme and its substrate may be added.
前記腫瘍細胞クラスタ特異的遺伝子の発現産物が、腫瘍細胞クラスタ特異的膜貫通型ポリペプチドである場合、当該ポリペプチドに結合する分子は、当該ポリペプチドが細胞表面上に存在する腫瘍細胞クラスタを標的化すると共に、前記分子と当該ポリペプチドとの結合を介して、当該ポリペプチドを膜タンパクとして発現する細胞、すなわち、腫瘍細胞クラスタを構成する腫瘍細胞を捕捉することができる。したがって、本発明の検出用試薬のうち、前記腫瘍細胞クラスタ特異的膜貫通ポリペプチドに結合する分子(上記(iv)〜(vi)からなる群から選択される少なくとも1以上のポリペプチドに結合する分子)を有効成分とする、腫瘍細胞クラスタの検出のための試薬は、腫瘍細胞クラスタの捕捉のための試薬(以下、「捕捉用試薬」という)として用いることもできる。 When the expression product of the tumor cell cluster-specific gene is a tumor cell cluster-specific transmembrane polypeptide, the molecule that binds to the polypeptide targets the tumor cell cluster in which the polypeptide is present on the cell surface. At the same time, cells expressing the polypeptide as a membrane protein, that is, tumor cells constituting the tumor cell cluster, can be captured through the binding between the molecule and the polypeptide. Therefore, among the detection reagents of the present invention, it binds to at least one or more polypeptides selected from the group consisting of molecules ((iv) to (vi) above) that bind to the tumor cell cluster-specific transmembrane polypeptide. A reagent for detecting a tumor cell cluster containing a molecule) as an active ingredient can also be used as a reagent for capturing a tumor cell cluster (hereinafter, referred to as “capture reagent”).
また、「腫瘍細胞クラスタ特異的膜貫通型ポリペプチドに結合する分子」としては、例えば、上記の抗ポリペプチド抗体及びアプタマーが挙げられるが、前記抗ポリペプチド抗体が好ましい。 Examples of the "molecule that binds to the tumor cell cluster-specific transmembrane polypeptide" include the above-mentioned anti-polypeptide antibody and aptamer, and the above-mentioned anti-polypeptide antibody is preferable.
本発明の捕捉用試薬は、前記検出用試薬と同様、有効成分である腫瘍細胞特異的膜貫通型ポリペプチドに結合する分子に加えて、緩衝液、生理食塩水;フィコエリスリン(PE)、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)、ローダミンイソチオシアネート(RITC)等の蛍光物質;前記標的遺伝子の発現産物に結合する分子を認識し結合する二次抗体;二次抗体に修飾されたペルオキシダーゼ、β−D−ガラクトシダーゼ、マイクロペルオキシダーゼ、ホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)、アルカリホスファターゼ等の酵素及びその基質等の他の成分が添加されていてもよい。 Similar to the detection reagent, the capture reagent of the present invention includes a buffer, physiological saline; phycoerythrin (PE), in addition to a molecule that binds to a tumor cell-specific transmembrane polypeptide as an active ingredient. Fluorescein isothiocyanate (FITC), Rhodamine isothiocyanate (RITC) and other fluorescent substances; secondary antibody that recognizes and binds to a molecule that binds to the expression product of the target gene; peroxidase modified to a secondary antibody, β-D- Other components such as enzymes such as galactosidase, microperoxidase, horseradish peroxidase (HRP), and alkaline phosphatase and their substrates may be added.
腫瘍細胞クラスタの捕捉においては、腫瘍細胞クラスタ特異的膜貫通型ポリペプチドに結合する分子を固相化して用いることが簡便である。したがって、本発明は、担体と、前記担体に担持された腫瘍細胞クラスタ特異的膜貫通型ポリペプチドに結合する分子とを備える、腫瘍細胞クラスタの捕捉のための担体固定化分子(以下、場合により「捕捉用担体」という)も提供する。前記担体固定化分子については、上記のとおりである。 In capturing tumor cell clusters, it is convenient to immobilized a molecule that binds to a tumor cell cluster-specific transmembrane polypeptide. Therefore, the present invention comprises a carrier-immobilized molecule for capturing tumor cell clusters (hereinafter, optionally) comprising a carrier and a molecule that binds to a tumor cell cluster-specific transmembrane polypeptide carried on the carrier. Also provided (referred to as "capture carrier"). The carrier-immobilized molecule is as described above.
本発明の検出用試薬、捕捉用試薬、捕捉用担体は、他の標品や使用説明書と組み合わせることにより、キットとすることができる。他の標品としては、例えば、対照試薬、試料の希釈液や洗浄液等が挙げられる。また、標識された標品と組み合わせる場合には、標識の検出に必要な分子(例えば、標識が酵素である場合にはその基質等)等を含めることができる。 The detection reagent, capture reagent, and capture carrier of the present invention can be made into a kit by combining with other standards and instruction manuals. Examples of other preparations include a control reagent, a diluted solution of a sample, a washing solution, and the like. In addition, when combined with a labeled preparation, a molecule necessary for detecting the label (for example, if the label is an enzyme, its substrate, etc.) and the like can be included.
以下、試料が血液試料であり、腫瘍細胞クラスタがCTC(血中循環腫瘍細胞)クラスタである場合を一例として、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は当該例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail by taking the case where the sample is a blood sample and the tumor cell cluster is a CTC (blood circulating tumor cell) cluster as an example, but the present invention is not limited to this example. Absent.
(実施例1) CTCクラスタの遺伝子発現解析
以下の方法により、前立腺がん患者由来血液試料中に含まれるCTCクラスタ及び白血球の遺伝子発現解析をした。
(Example 1) Gene expression analysis of CTC clusters Gene expression analysis of CTC clusters and leukocytes contained in blood samples derived from prostate cancer patients was performed by the following method.
(1)前立腺がん患者より血液試料(全血)を採取し、当該採取量に対し10倍量の1×BD Pharm Lyse(Becton Dickinson)を加え、室温で10分間インキュベート後、0.5%(w/v)BSAと2mM EDTAとを含むD−PBS(−)(Dulbecco’s Phosphate−Buffered Saline、Mg2+及びCa2+不含)(以下、単に「バッファ」と表記)で前記血液試料中に含まれる細胞を洗浄し、バッファに懸濁させた。 (1) A blood sample (whole blood) is collected from a prostate cancer patient, 10 times the amount of 1 × BD Pharm Lyse (Becton Dickinson) is added to the collected amount, and the mixture is incubated at room temperature for 10 minutes and then 0.5%. (W / v) D-PBS (-) containing BSA and 2 mM EDTA (Dulbecco's Prostate-Buffered Saline, Mg 2+ and Ca 2+ free) (hereinafter simply referred to as "buffer") in the blood sample. The cells contained in the cells were washed and suspended in a buffer.
(2)(1)の細胞懸濁液50μLにFcR Blocking Reagentを50μL(Miltenyi Biotec)を加え混和した。その後、PE(フィコエリスリン)標識抗TM4SF1抗体溶液50μL(PE−anti−human TM4SF1 Antibody、R&D systems)、PE標識抗TNFRSF12A抗体溶液2.5μL(PE−anti−human TNFRSF12A Antibody、Biolegend)、PE標識抗EpCAM抗体溶液10μL(PE−anti−human EpCAM Antibody、Miltenyi Biotec)、FITC(フルオレセインイソチオシアネート)標識抗CD45抗体溶液10μL(CD45−BB515、BD)、及び1mg/mL Hoechst 33342 solution 1.1μL(同仁化学研究所)を加え混和した。冷蔵で10分間インキュベート後、バッファで細胞を洗浄し、バッファに懸濁させた。 (2) 50 μL (Miltenyi Biotec) of FcR Blocking Reagent was added to 50 μL of the cell suspension of (1) and mixed. Then, 50 μL (PE-anti-human TM4SF1 Antibody, R & D systems) of PE (phycoerythrin) -labeled anti-TM4SF1 antibody solution, 2.5 μL (PE-anti-human TNFRSF12A Antibody) of PE-labeled anti-TNFRSF12A antibody solution, Antibody, Anti-EpCAM antibody solution 10 μL (PE-anti-human EpCAM Antibody, Miltenyi Biotec), FITC (fluorescein isothiocyanate) -labeled anti-CD45 antibody solution 10 μL (CD45-BB515, BD), and 1 mg / mL Hoechst 33 Chemical Laboratory) was added and mixed. After incubating for 10 minutes in the refrigerator, the cells were washed with buffer and suspended in buffer.
(3)(2)の細胞懸濁液80μLに、Anti−PE Microbeads UltraPure(Miltenyi Biotec)20μLを加え、冷蔵で15分間インキュベート後、バッファで細胞を洗浄し、バッファに懸濁させた。 (3) To 80 μL of the cell suspension of (2), 20 μL of Anti-PE Microbeads UltraPure (Miltenyi Biotec) was added, and after incubating for 15 minutes in a refrigerator, the cells were washed with a buffer and suspended in a buffer.
(4)MSカラム(Miltenyi Biotec)を、MACS Separator(Miltenyi Biotec)に設置し、バッファで洗浄後、(3)の細胞懸濁液500μLを添加し、バッファ500μLで3回洗浄した。 (4) The MS column (Miltenyi Biotec) was placed on the MACS Separator (Miltenyi Biotec), washed with a buffer, 500 μL of the cell suspension of (3) was added, and the cells were washed 3 times with 500 μL of buffer.
(5)洗浄後のカラムをMACS Separatorから外し、バッファ1mLをカラムに添加後、当該カラムにプランジャーを押し入れることで細胞を回収した。 (5) The washed column was removed from the MACS Separator, 1 mL of buffer was added to the column, and cells were collected by pushing a plunger into the column.
(6)回収した細胞をスライドガラス上に播種し、蛍光顕微鏡下でCTCクラスタを検出した。その一例を図1に示す。図1中、(a)は回収した細胞の明視野画像、(b)〜(d)はそれぞれの検出に適した波長を用いて(a)と同一箇所を撮影したものである。なお、PE標識腫瘍細胞検出抗体(前述のPE標識抗TM4SF1抗体、PE標識抗TNFRSF12A抗体、及びPE標識抗EpCAM抗体)は腫瘍細胞を染色するものであり、CD45−FITC抗体(前述のFITC標識抗CD45抗体)は白血球を染色するものであり、Hoechst 33342は細胞の核を染色するものである。PE標識腫瘍細胞検出抗体及びHoechst 33342の染色が確認され、かつ、CD45−FITC抗体の染色が確認されない細胞を、CTCクラスタを構成する腫瘍細胞であるとして検出した。 (6) The collected cells were seeded on a slide glass, and CTC clusters were detected under a fluorescence microscope. An example thereof is shown in FIG. In FIG. 1, (a) is a bright-field image of the collected cells, and (b) to (d) are images taken at the same location as (a) using wavelengths suitable for each detection. The PE-labeled tumor cell detection antibody (PE-labeled anti-TM4SF1 antibody, PE-labeled anti-TNFRSF12A antibody, and PE-labeled anti-EpCAM antibody) stains tumor cells, and CD45-FITC antibody (the above-mentioned FITC-labeled antibody). The CD45 antibody) stains leukocytes, and Hoechst 33342 stains the nucleus of cells. Cells in which the PE-labeled tumor cell detection antibody and Hoechst 33342 were confirmed and the CD45-FITC antibody was not stained were detected as tumor cells constituting the CTC cluster.
検出したCTCクラスタは、マイクロピックシステム(ネッパジーン)を用いて回収した(クラスタとして16集団)。また、マイクロピックシステム(ネッパジーン)を用いて複数(約100細胞)の白血球も回収した。 The detected CTC clusters were collected using a micropick system (Neppagene) (16 populations as clusters). In addition, a plurality of (about 100 cells) leukocytes were also collected using a micropick system (Neppagene).
(7)回収した全て(16集団)のCTCクラスタ、及び白血球(2サンプル)について、SMART−Seq v4 Ultra Low Input RNA Kit for Sequencing(Clontech)によりcDNAの合成・増幅を行なった。 (7) CTC clusters of all collected (16 populations) and leukocytes (2 samples) were synthesized and amplified by SMART-Seq v4 Ultra Low Output RNA Kit for Sequencing (Clontech).
(8)(7)で得られた各cDNA 1ng分を使用して、Nextera XT DNA Library Preparation Kit(Illumina)及びNextera XT v2 Index Kit Set A(Illumina)によるライブラリー調製を行ない、Next−seq500(illumina)を用いて、リード長150bp、paired end readの条件でシークエンス解析を行なうことで、一試料あたり1000万リード以上のヌクレオチド配列を解読した。 (8) Using 1 ng of each cDNA obtained in (7), a library was prepared by Nextera XT DNA Library Preparation Kit (Illumina) and Nextera XT v2 Index Kit Set A (Illumina) to prepare a library with Next-sec 500. By performing sequence analysis under the conditions of read length 150 bp and paired end read using illumina), nucleotide sequences of 10 million or more reads per sample were decoded.
(9)(8)で解読したヌクレオチド配列(シーケンスデータ)をTopHat2(JOHNS HOPKINS大学)及びBowtie2(JOHNS HOPKINS大学)を用いて、ヒトゲノム配列にマップした。なおヒトゲノム配列及びヒト遺伝子情報は、NCBI(National Center for Biological Information)より公開されているBUILD GRCh38を使用した。マップしたヌクレオチド配列について、Cufflinks(Washington大学)により、解読した各遺伝子のリード数から、FPKM(Fragments Per Kilobase of exon per Million reads mapped)を単位とする遺伝子ごとの発現値を求めた。 (9) The nucleotide sequence (sequence data) decoded in (8) was mapped to the human genome sequence using TopHat2 (Johns Hopkins University) and Bowtie2 (Johns Hopkins University). As the human genome sequence and human gene information, BUILD GRCh38 published by NCBI (National Center for Biological Information) was used. For the mapped nucleotide sequence, the expression value for each gene with FPKM (Fragments Per Kilobase of exon per Million reads mapped) as a unit was determined from the number of reads of each gene decoded by Cufflinks (University of Washington).
(10)CTCクラスタ(16集団)及び白血球(2サンプル)について発現比較した。 (10) Expression comparison was performed for CTC clusters (16 populations) and leukocytes (2 samples).
上記の表1〜表24に、各遺伝子のCTCクラスタ(16集団)における発現値(FPKM値)の平均(CTCクラスタ)、白血球(2サンプル)における発現値(FPKM値)の平均(白血球)、及びこれらの比(CTCクラスタ/白血球)を示す。表1〜7に記載の遺伝子は、いずれも、前記比(CTCクラスタ/白血球)が10.00以上であり、かつ、膜貫通型ポリペプチドをコードする遺伝子である。また、表8〜表24に記載の遺伝子は、いずれも、前記比(CTCクラスタ/白血球)が10.00以上であり、かつ、膜貫通型ポリペプチド以外のポリペプチドをコードする遺伝子である。 Tables 1 to 24 above show the average expression value (FPKM value) (CTC cluster) in the CTC cluster (16 populations) of each gene, the average expression value (FPKM value) in the leukocyte (2 samples) (leukocyte), and And their ratio (CTC cluster / leukocyte). All of the genes shown in Tables 1 to 7 are genes having the above ratio (CTC cluster / leukocyte) of 10.00 or more and encoding a transmembrane polypeptide. The genes shown in Tables 8 to 24 are genes having a ratio (CTC cluster / leukocyte) of 10.00 or more and encoding a polypeptide other than the transmembrane polypeptide.
前記遺伝子のうち、STEAP1(配列番号1)をコードする遺伝子について、サンプル(CTCクラスタでは各集団)毎の発現値(FPKM値)を図2に示す。図2中、WBC1及びWBC2は各白血球における発現値を示し、Cluster1〜Cluster16は16集団のCTCクラスタにおける各発現値を示す。 Of the genes, the expression value (FPKM value) for each sample (each population in the CTC cluster) for the gene encoding STEAP1 (SEQ ID NO: 1) is shown in FIG. In FIG. 2, WBC1 and WBC2 show the expression values in each leukocyte, and Cruster1 to Cruster16 show the expression values in the CTC cluster of 16 populations.
表1に示したように、STEAP1遺伝子(配列番号577)は、CTCクラスタ(16集団)における発現値(FPKM値)の平均が、白血球(2サンプル)のFPKM値の平均の600倍以上であり、STEAP1遺伝子がCTCクラスタを構成する腫瘍細胞に特異的に、かつ、高レベルで発現していることがわかる。また、STEAP1(配列番号1)は膜貫通型タンパク質であることから、これを捕捉することで試料中に含まれるCTCクラスタを回収できることが示唆される。 As shown in Table 1, the average expression value (FPKM value) of the STEAP1 gene (SEQ ID NO: 577) in the CTC cluster (16 populations) is 600 times or more the average of the FPKM value of leukocytes (2 samples). , STEAP1 gene is expressed specifically and at a high level in the tumor cells constituting the CTC cluster. Moreover, since STEAP1 (SEQ ID NO: 1) is a transmembrane protein, it is suggested that the CTC cluster contained in the sample can be recovered by capturing it.
以上説明したように、本発明によれば、試料中に通常僅かしか含まれない腫瘍細胞クラスタを、夾雑細胞と区別して検出及び/又は回収することができる、腫瘍細胞クラスタの検出方法及び回収方法、並びに、それらの方法に用いる試薬及び担体固定化分子を提供することが可能となる。 As described above, according to the present invention, a method for detecting and / or recovering a tumor cell cluster, which can detect and / or recover a tumor cell cluster that is usually contained in a small amount in a sample separately from a contaminating cell. , And reagents and carrier-immobilized molecules used in those methods can be provided.
Claims (12)
(i)配列番号1〜576のいずれかに記載のアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチドをコードする遺伝子、
(ii)配列番号1〜576のいずれかに記載のアミノ酸配列と70%以上の相同性を有するアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチドをコードする遺伝子、
(iii)配列番号1〜576のいずれかに記載のアミノ酸配列において、1若しくは複数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入及び/又は付加されたアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチドをコードする遺伝子。 A method for detecting a tumor cell cluster, which comprises a step of detecting the expression of at least one gene selected from the group consisting of the following (i) to (iii) in a sample.
(I) A gene encoding a polypeptide containing at least the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 to 576.
(Ii) A gene encoding a polypeptide containing at least an amino acid sequence having 70% or more homology with the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 to 576.
(Iii) A gene encoding a polypeptide containing at least one or more amino acids substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 to 576.
を含むことを特徴とする、腫瘍細胞クラスタの回収方法。
(iv)配列番号1〜153のいずれかに記載のアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド、
(v)配列番号1〜153のいずれかに記載のアミノ酸配列と70%以上の相同性を有するアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド、
(vi)配列番号1〜153のいずれかに記載のアミノ酸配列において、1若しくは複数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入及び/又は付加されたアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド。 A step of detecting or capturing at least one polypeptide selected from the group consisting of the following (iv) to (vi) in a sample to detect or capture a tumor cell cluster, and the detected or captured tumor. The process of collecting cell clusters and
A method for recovering a tumor cell cluster, which comprises.
(Iv) A polypeptide comprising at least the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1-153.
(V) A polypeptide containing at least an amino acid sequence having 70% or more homology with the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 to 153.
(Vi) A polypeptide comprising at least one or more amino acid substitutions, deletions, insertions and / or additions in the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1-153.
(i)配列番号1〜576のいずれかに記載のアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチドをコードする遺伝子、
(ii)配列番号1〜576のいずれかに記載のアミノ酸配列と70%以上の相同性を有するアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチドをコードする遺伝子、
(iii)配列番号1〜576のいずれかに記載のアミノ酸配列において、1若しくは複数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入及び/又は付加されたアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチドをコードする遺伝子。 A reagent for detecting tumor cell clusters, which comprises a molecule that binds to an expression product of at least one gene selected from the group consisting of the following (i) to (iii) as an active ingredient.
(I) A gene encoding a polypeptide containing at least the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 to 576.
(Ii) A gene encoding a polypeptide containing at least an amino acid sequence having 70% or more homology with the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 to 576.
(Iii) A gene encoding a polypeptide containing at least one or more amino acids substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 to 576.
(iv)配列番号1〜153のいずれかに記載のアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド、
(v)配列番号1〜153のいずれかに記載のアミノ酸配列と70%以上の相同性を有するアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド、
(vi)配列番号1〜153のいずれかに記載のアミノ酸配列において、1若しくは複数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入及び/又は付加されたアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド。 A reagent for detecting or capturing tumor cell clusters, which comprises a molecule that binds to at least one or more polypeptides selected from the group consisting of the following (iv) to (vi) as an active ingredient.
(Iv) A polypeptide comprising at least the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1-153.
(V) A polypeptide containing at least an amino acid sequence having 70% or more homology with the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 to 153.
(Vi) A polypeptide comprising at least an amino acid sequence in which one or more amino acids have been substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 to 153.
(iv)配列番号1〜153のいずれかに記載のアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド、
(v)配列番号1〜153のいずれかに記載のアミノ酸配列と70%以上の相同性を有するアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド、
(vi)配列番号1〜153のいずれかに記載のアミノ酸配列において、1若しくは複数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入及び/又は付加されたアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド。 Carrier immobilization for capture of tumor cell clusters, characterized in that a molecule that binds to at least one polypeptide selected from the group consisting of (iv) to (vi) below is supported on the carrier. molecule.
(Iv) A polypeptide comprising at least the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1-153.
(V) A polypeptide containing at least an amino acid sequence having 70% or more homology with the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 to 153.
(Vi) A polypeptide comprising at least one or more amino acid substitutions, deletions, insertions and / or additions in the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1-153.
The carrier-immobilized molecule according to claim 11, wherein the molecule that binds to the polypeptide is an antibody or aptamer that specifically recognizes the polypeptide.
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