JP7413692B2 - 細胞を含む試料の前処理方法 - Google Patents
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Description
(1)目的細胞および夾雑細胞を含む試料を遠心分離する工程と、
(2)(1)の工程で得た上清を除去し、目的細胞および夾雑細胞を含むペレットを得る工程と、
(3)(2)の工程で得たペレットを含む溶液に置換溶媒を添加し、遠心分離する工程と、
(4)(3)の工程で得た上清を除去し、目的細胞を含む懸濁液を得る工程と、
を含む、試料の前処理方法であって、
前記目的細胞の比重は、前記夾雑細胞の比重よりも大きく、
かつ前記置換溶媒の添加を、前記ペレットに含まれる夾雑細胞は前記置換溶媒に分散させる一方、前記ペレットに含まれる目的細胞は前記置換溶媒に分散させない条件で行なう、前記方法である。
(I)前記第一から第四の態様のいずれかに記載の方法で試料の前処理を行ない、目的細胞を含む懸濁液を得る工程、
(II)(I)の工程で得た懸濁液を、保持部を有した細胞保持手段に導入する工程、
(III)誘電泳動力を利用して前記懸濁液に含まれる目的細胞および夾雑細胞を前記保持部に保持させる工程、
(IV)(III)で保持させた目的細胞および/または夾雑細胞を検出する工程。
貫通孔111を有した平板状の絶縁膜110と、
貫通孔121を有した平板状の遮光膜120と、
導入部131および排出部132を有した平板状のスペーサ130と、
遮光膜120の下面およびスペーサー130の上面と密着するよう設けた電極141・142と、
電極141・142同士を接続する導線150と、
電極141・142に信号を印加する交流電源160と、
を備えている。絶縁膜110が有する貫通口111と遮光膜120が有する貫通孔121とは互いに同一の寸法および形状であり、かつそれぞれの貫通孔の位置が一致するよう絶縁膜110および遮光膜120を備えている。
(1)一方の末端がメトキシ基であり、もう一方の末端がN-ヒドロオキシスクシンイミドエステル基である、分子量5000のポリエチレングリコール(mPEG-NHS)と、ウシ血清アルブミン(BSA)(300mg、0.3mmol)とを、炭酸水素ナトリウム緩衝液(0.1M、15mL)に溶解させ、当該溶液を25℃近傍で3時間撹拌することでポリエチレングリコールを結合したBSA(PEG-BSA)を調製した。なお調製する際、mPEG-NHSとBSAとのモル比(mPEG-NHS/BSA)を2となるようにした。調製後、分画分子量10000の透析膜を用いて、純水への溶液置換を3日間行なった。
(12-1)導入部131から、細胞懸濁液を導入した後、交流電源160から各電極141・142に交流電圧(電圧20Vpp、周波数1MHz、矩形波)を印加し、誘電泳動力により前記細胞を保持部170に保持させた。
(12-2)導入部131から、0.01%(w/v)ポリ-L-リジンを含む280mMキシリトール水溶液を、前記交流電圧を印加しながら導入し、3分間静置後、前記交流電圧の印加を停止し、排出部132から前記水溶液を吸引除去した。
(12-3)導入部131から、1%HCHOを含むPBS溶液を導入し、10分間静置することで細胞を固定後、排出部132から前記試薬を吸引除去した。その後、導入部131から、0.05%(w/v)Tween20(商品名)を含むPBS溶液(以下PBS-T)を導入することで、残留した前記試薬を洗浄した。
(12-4)導入部131から、95%(v/v)エタノールを含む水溶液を導入し、10分間静置することで細胞を膜透過後、排出部132から前記試薬を吸引除去した。その後、導入部131から、PBS-Tを導入することで、残留した前記試薬を洗浄した。
(12-5)導入部131から、10%(v/v)Goat Serum(ヤギ血清)および3%(w/v)BSAを含むPBS溶液を導入し、10分間静置することで細胞をブロッキング後、排出部132から前記試薬を吸引除去した。
(12-6)導入部131から、抗サイトケラチンマウス抗体(Miltenyi Biotec社製)、10%(v/v)Goat Serumおよび3%(w/v)BSAを混合した細胞標識試薬を導入し、30分間静置することでPC9細胞を標識した後、排出部132から前記試薬を吸引除去した。その後、導入部131から、PBS-Tを導入することで、残留した前記試薬を洗浄した。
(12-7)導入部131から、Alexa Fluor 488標識抗マウスIgG1抗体(Thermo Fisher Scientific社製)、PE(フィコエリスリン)標識抗CD45抗体(Miltenyi Biotec社製)、DAPI(4’,6-DiAmidino-2-PhenylIndole)(同仁化学研究所社製)、10%(v/v)Goat Serumおよび3%(w/v)BSAを混合した細胞染色試薬を導入し、20分静置することで細胞を染色した。その後、排出口22から細胞染色試薬を吸引除去した。その後、導入部131から、PBS-Tを導入することで、残留した前記試薬を洗浄した。
(12-8)保持部170に保持された全ての細胞を観察するために、コンピューター制御式電動ステージおよびCMOSカメラ(浜松ホトニクス社製ORCA-Flash4.0)を備えた蛍光顕微鏡(Olympus社製IX71)を用いて全ての保持部の明視野像および蛍光画像を撮影した。
(12-9)(12-8)で撮影した画像を解析ソフトウェアLabVIEW(National Instruments社製)を用いて解析を行ない、DAPIで染色され(細胞核を有し)、Alexa Fluor 488で染色され(サイトケラチンを発現し)、かつPEでは染色されない(CD45を発現しない)細胞を検出した。
(12-10)(12-9)で検出した細胞のうち、目的細胞であるPC9細胞数を計測し、これを検出数とした。前記検出数を(4)で添加したPC9細胞数で除することでがん細胞検出率を算出した。
(12-11)(12-9)で検出した細胞のうち、明らかにPC9細胞より小さく白血球と同程度の大きさ(約10μm)の細胞を、誤検出された夾雑細胞(偽陽性)と判断し、偽陽性数を計測した。
実施例1(10)および(11)において、置換溶媒の添加速度を5mL/sとし、異なる2人の作業者(作業者Aおよび作業者B)で行なった他は、実施例1と同様な方法でがん細胞検出率と偽陽性数を算出した。
実施例1(10)および(11)において、置換溶媒の添加速度を5mL/sとし、置換溶媒の添加に電動ピペッターを用い、異なる2人の作業者(作業者Aおよび作業者B)で行なった他は、実施例1と同様な方法でがん細胞検出率と偽陽性数を算出した。
実施例1(10)および(11)において、置換溶媒の添加速度1.5mL/sまたは10mL/sとし、置換溶媒の添加に電動ピペッターを用いた他は、実施例1と同様な方法でがん細胞検出率と偽陽性数を算出した。
実施例1(9)から(11)で用いる置換溶媒を280mMスクロース水溶液とし、実施例1(10)および(11)における置換溶媒の添加を電動ピペッターを用いて添加速度0.5mL/sまたは5mL/sで添加した他は、実施例1と同様な方法でがん細胞検出率と偽陽性数を算出した。
実施例1(10)および(11)において置換溶媒の添加速度を1.5mL/sとした他は、比較例2と同様な方法でがん細胞検出率と偽陽性数を算出した。
110:絶縁膜
120:遮光膜
111・121:貫通孔
130:スペーサ
131:導入部
132:排出部
141・142:電極
141a:+極
141b:-極
150:導線
160:交流電源
170:保持部
200:検出部
300:細胞
400:誘電泳動力
500:光
Claims (9)
- (1)目的細胞および夾雑細胞を含む血液から得た試料を遠心分離する工程と、
(2)(1)の工程で得た遠心上清の一部を除去し、細胞の比重に依存して層を形成した目的細胞および夾雑細胞を含むペレット状の沈殿物と、元の試料由来の遠心上清を含む試料を得る工程と、
(3)(2)の工程で得た試料に、糖を含む等張液を一定速度で添加する工程と、
(4)(3)の工程で得た試料を、遠心分離する工程と、
(5)(4)の工程で得た遠心上清を除去し、夾雑細胞が除かれた目的細胞を含む懸濁液を得る工程と、
を含む、目的細胞および夾雑細胞を含む血液由来の試料から、夾雑細胞が除かれた目的細胞を含む懸濁液を得る前処理方法であって、
前記糖を含む等張液が、目的細胞の比重よりも小さくなるように調整された糖を含む等張液であり、
かつ前記糖を含む等張液を一定速度で添加する工程が、前記ペレット状の沈殿物の上層に含まれる夾雑細胞は前記糖を含む等張液に分散させる一方、前記ペレット状の沈殿物の下層に含まれる目的細胞は前記糖を含む等張液に分散させない条件であり、糖を含む等張液を添加する際に、前記(2)の工程で得た試料に含まれるペレット状の沈殿物の上層のみを懸濁する条件で、電動ピペッターを使用して一定速度で添加することで行なう、
前記方法。 - 前記目的細胞の比重よりも小さくなるように調整された糖を含む等張液が、目的細胞の比重よりも小さくなるように調整されたスクロース又はキシリトールを含む等張液である、請求項1に記載の方法。
- 前記糖を含む等張液を一定速度で添加する工程が、糖がスクロースであり、かつ、電動ピペッターを使用して1mL/s以上3mL/s以下の一定速度で実施される請求項2の方法。
- 前記糖を含む等張液を一定速度で添加する工程が、糖がスクロースであり、かつ、電動ピペッターを使用して1.5mL/sの一定速度で実施される請求項2の方法。
- 前記糖を含む等張液を一定速度で添加する工程が、糖がキシリトールであり、かつ、電動ピペッターを使用して3.5mL/s以上7.5mL/s以下の一定速度で実施される請求項2の方法。
- 請求項2に記載の糖を含む等張液を一定速度で添加する工程が、糖がキシリトールであり、かつ、電動ピペッターを使用して5mL/sの一定速度で実施される請求項2の方法。
- 請求項1に記載の工程(4)の遠心分離の条件が、遠心力が200×g以上2000×g以下であり、かつ遠心時間が1分以上30分以下である条件で実施される、請求項1から6のいずれかに記載の方法。
- 以下の(I)から(IV)に示す工程を含む、試料中に含まれる目的細胞の検出方法:
(I)請求項1から7に記載のいずれかの方法で試料の前処理を行ない、目的細胞を含む懸濁液を得る工程、
(II)(I)の工程で得た懸濁液を、保持部を有した細胞保持手段に導入する工程、
(III)誘電泳動力を利用して前記懸濁液に含まれる目的細胞を前記保持部に保持させる工程、
(IV)(III)で保持させた目的細胞を検出する工程。 - 請求項8に記載の方法で検出した目的細胞を採取する工程をさらに含む、試料中に含まれる細胞の採取方法。
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