JP2010107373A - Method for detecting cell - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for easily detecting a small amount of cells contained in biological samples, such as cancer cells, from a sufficient amount of the biological samples without extracting/collecting cells. <P>SOLUTION: The method for detecting cells in biological samples includes the steps of: (a) adding buffers in biological samples to prepare suspended particles; (b) labeling cells in the suspended particles prepared with a labeled substance in the step (a); (c) solidifying the suspended particles after the step (b); and (d) detecting the cells labeled by detecting labeled particles in the solidified, suspended particles obtained in the step (c) with an image analysis method. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、生体試料中に含まれている細胞を、十分量の生体試料から細胞を抽出・回収することなく簡便に検出する方法に関する。   The present invention relates to a method for easily detecting cells contained in a biological sample without extracting and collecting the cells from a sufficient amount of the biological sample.

欧米と同様に日本においても、大腸がんの患者数は、年々急激に増加しており、大腸がんが、がん死亡率の上位を占めるようになってきている。これは、日本人の食生活が欧米型の肉食中心となったことに原因があると考えられている。具体的には、毎年約6万人程度が大腸がんに罹患しており、臓器別の死亡数でも、胃がん、肺がんに続く3番目の多さであり、今後更なる増加も予想されている。一方で、大腸がんは、他のがんと異なり、発症の初期に治療することにより、100%近く治癒可能ながんである。したがって、大腸がんを早期がん検診の対象とすることは極めて有意義であり、大腸がんの早期発見のための検査方法の研究・開発が盛んに行われている。   As in Europe and the United States, the number of patients with colorectal cancer has increased rapidly year by year, and colorectal cancer has become one of the top cancer mortality rates. This is thought to be caused by the fact that the Japanese diet has become a Western-style meat center. Specifically, about 60,000 people suffer from colorectal cancer every year, and the number of deaths by organ is the third largest after stomach cancer and lung cancer, and further increases are expected in the future. . On the other hand, unlike other cancers, colorectal cancer is a cancer that can be cured by nearly 100% by treating it at the beginning of onset. Therefore, it is extremely meaningful to make colorectal cancer a target for early cancer screening, and research and development of test methods for early detection of colorectal cancer are actively conducted.

大腸がんの早期発見のための検査方法として、例えば、注腸検査、大腸内視鏡検査等が行われている。注腸検査とは、大腸にバリウムを注入し、大腸の粘膜面に付着させ、X線を照射しその表面の凹凸の撮影を行い、大腸の表面を観察する検査である。一方、大腸内視鏡検査とは、内視鏡により直接大腸内部を観察する検査である。特に大腸内視鏡検査は、感度や特異性が高く、ポリープや早期がんの切除も可能であるという利点も有している。
しかしながら、これらの検査方法は、コストが高い上に被験者への負担が大きく、合併症のリスクを伴うという問題がある。例えば、注腸検査には、X線被爆や腸閉塞の危険性がある。また、大腸内視鏡検査は、内視鏡を直接大腸内に投入するため侵襲的であり、かつ、内視鏡操作には熟練を要し、検査のできる施設が限られている。このため、これらの検査方法は、定期健診等の無症状の一般人を対象とした大腸がん検査に適しているとは言い難い。
As an inspection method for early detection of colorectal cancer, for example, enema inspection, colonoscopy and the like are performed. The enema examination is an examination in which barium is injected into the large intestine, adhered to the mucosal surface of the large intestine, irradiated with X-rays, and the surface irregularities are photographed to observe the surface of the large intestine. On the other hand, the colonoscopy is an examination in which the inside of the large intestine is directly observed with an endoscope. In particular, colonoscopy has high sensitivity and specificity, and has the advantage that polyps and early cancer can be removed.
However, these inspection methods have a problem that the cost is high, the burden on the subject is large, and there is a risk of complications. For example, enema examination involves the risk of X-ray exposure and bowel obstruction. In addition, the colonoscopy is invasive because the endoscope is placed directly into the large intestine, and the endoscope operation requires skill and the facilities that can be examined are limited. For this reason, it is difficult to say that these examination methods are suitable for colorectal cancer examinations for asymptomatic general people such as regular medical examinations.

近年、大腸がんの一次スクリーニング法として便潜血検査が広く実施されている。便潜血検査は、糞便中に含まれる赤血球由来のヘモグロビンの有無を調べる検査であり、間接的に大腸がんの存在を予測する方法である。便潜血検査は、非侵襲的で低コストであるという利点を有しているが、一方で、感度が25%程度と低く、大腸がんを見落とす確率が高いという問題がある。さらに、陽性的中率も低く、便潜血検査陽性の被験者の中で実際に大腸がん患者である割合は10%以下であり、多くの偽陽性を含んでいる。このため、より信頼性の高い新たな検査法の開発が強く望まれている。   In recent years, fecal occult blood tests have been widely performed as a primary screening method for colorectal cancer. The fecal occult blood test is a test for examining the presence of hemoglobin derived from red blood cells contained in feces and is a method for indirectly predicting the presence of colorectal cancer. The fecal occult blood test has the advantage of being non-invasive and low-cost, but has a problem that the sensitivity is as low as about 25% and the probability of overlooking colorectal cancer is high. Furthermore, the positive predictive value is low, and the proportion of patients who are actually colorectal cancer patients among fecal occult blood test positive subjects is 10% or less, and includes many false positives. Therefore, development of a new inspection method with higher reliability is strongly desired.

定期健診等にも適した、非侵襲的で簡便であり、かつ信頼性の高い新たな検査方法として、糞便中のがん細胞の有無やがん細胞由来遺伝子の有無を調べる検査が注目されている。例えば、大腸がん患者の自然排泄便からParcoll遠心分離法によりがん細胞のみを分離し、がん細胞において異常発現しているタンパク質の存在を確認したという報告がある(例えば、非特許文献1参照。)。しかしながら、Parcoll遠心分離法では、細胞に損傷が与えられやすく、細胞回収率が低いという問題があった。そこで、より細胞へのダメージが少ない方法として、(1)がん細胞を認識するモノクローナル抗体を担持させた磁気ビーズを糞便試料中に分散させて、がん細胞と結合させた後、該磁気ビーズを磁石を用いて回収することによりがん細胞を回収する方法が確立された(例えば、特許文献1参照。)。該方法を用いて糞便試料中から細胞を回収して遺伝子検査を行った結果、感度71%、特異度88%であったという報告もある(例えば、非特許文献2参照。)。   As a new non-invasive, simple and reliable test method suitable for regular medical examinations, tests that check for the presence of cancer cells in the stool and the presence of cancer cell-derived genes have attracted attention. ing. For example, there is a report that only cancer cells were separated from spontaneous excretion of colorectal cancer patients by Parcoll centrifugation, and the presence of proteins abnormally expressed in cancer cells was confirmed (for example, Non-Patent Document 1). reference.). However, the Parcoll centrifugation method has a problem that cells are easily damaged and the cell recovery rate is low. Therefore, as a method with less damage to cells, (1) magnetic beads carrying a monoclonal antibody that recognizes cancer cells are dispersed in a stool sample and bound to cancer cells, and then the magnetic beads are used. A method for recovering cancer cells by recovering a cell using a magnet has been established (for example, see Patent Document 1). There is also a report that sensitivity was 71% and specificity was 88% as a result of recovering cells from a stool sample using this method and carrying out a genetic test (see, for example, Non-Patent Document 2).

その他にも、がん細胞を直接検査するための細胞を回収する方法として、例えば、(2)糞便から細胞を分離する方法であって、a)便をそのゲル氷点未満の温度に冷却する工程と、b)便が実質的に完全な状態を残すように、便をそのゲル氷点未満の温度に維持しながら便から細胞を採取する工程と、を含むことを特徴とする方法が開示されている(例えば特許文献2参照。)。また、(3)採取された自然排出便にバッファー液が添加された試料を濾過し、濾液よりがん細胞を採取するための糞便濾過装置であって、前記自然排出便及び前記バッファー液の混合物を濾過するフィルタが、円錐状又は筒状フィルタであり、前記フィルタを装着させる多孔質又は網目構造の支持機構を有し、前記フィルタ及び支持機構を回転させる機構を有し、前記支持機構の外周部に、遠心力により濾過された濾液を採取する容器を有することを特徴とする糞便濾過装置が開示されている(例えば特許文献3参照。)。   In addition, as a method of collecting cells for directly examining cancer cells, for example, (2) a method of separating cells from stool, a) a step of cooling the stool to a temperature below its gel freezing point And b) collecting cells from the stool while maintaining the stool at a temperature below its gel freezing point so that the stool remains substantially intact. (For example, refer to Patent Document 2). (3) A stool filtration device for filtering a sample in which a buffer solution is added to the collected spontaneously discharged stool and collecting cancer cells from the filtrate, the mixture of the spontaneously discharged stool and the buffer solution The filter for filtering the filter is a conical or cylindrical filter, has a porous or mesh structure supporting mechanism for mounting the filter, has a mechanism for rotating the filter and the supporting mechanism, and has an outer periphery of the supporting mechanism. A stool filtration apparatus characterized by having a container for collecting the filtrate filtered by centrifugal force in the section is disclosed (for example, see Patent Document 3).

その他、がん細胞を直接検査する方法として、フローサイトメーターを用いた方法がある。フローサイトメーターは、細胞を流しながら細胞がもつ個々の蛍光強度を測定するものであり、該測定結果に基づき、一つ一つの細胞ががん細胞か正常細胞かを判断する。フローサイトメーターは、一般的に他には生細胞、固定培養細胞、全血細胞、微生物の分離等に用いられている。また、BD Quantibrite(登録商標) PE beads,QuantiBRITE(ベクトン・ディッキンソン社製)等の、白血球細胞の表面抗原を認識して標識してフローサイトメーターで分取するキット等が市販されている。
ヤマオ(Yamao, T)、外7名、ガストロエンテロロジー(GASTROENTEROLOGY)、1998年、第114巻、第1196〜1205ページ。 マツシタ(Matsushita, H)、外14名、ガストロエンテロロジー(GASTROENTEROLOGY)、2005年、第129巻、第1918〜1927ページ。 特開2005−46065号公報 特表平11−511982号公報 特開2005−241520号公報
In addition, there is a method using a flow cytometer as a method for directly examining cancer cells. The flow cytometer measures individual fluorescence intensity of a cell while flowing the cell, and determines whether each cell is a cancer cell or a normal cell based on the measurement result. The flow cytometer is generally used for the separation of living cells, fixed culture cells, whole blood cells, microorganisms, and the like. In addition, kits such as BD Quantitrite (registered trademark) PE beads, QuantBrite (manufactured by Becton Dickinson), etc., which recognize and label the surface antigens of white blood cells and sort them with a flow cytometer are commercially available.
Yamao, T., 7 others, GASTROENTEROLOGY, 1998, 114, 1196-1205. Matsushita, H., 14 others, GASTROENTEROLOGY, 2005, 129, 1918-1927. JP 2005-46065 A Japanese National Patent Publication No. 11-511982 JP 2005-241520 A

糞便等の生体試料中に含まれている細胞は、生体試料全体に比べて非常に微量である。このため、特にがん検査等の高い精確性を求められる検査の場合には、十分量の生体試料から細胞を検出することが必要である。
実際に、非特許文献2では、5〜10gの便を回収し、これを200mLのバッファーに懸濁してホモジェナイズした後、フィルタを通して5つに分け、それぞれから細胞を回収している。このように、十分な感度を得るためには、大量の便が必要となり、この結果、処理する溶液量が多くなるという欠点がある。さらに、非特許文献2記載の方法では、遺伝子解析を行っており、従来法よりも検査精度が高いものの、回収した細胞から遺伝子を抽出する工程や、その後の遺伝子解析工程を要するため、非常に煩雑な操作が必要となり、時間やコストがかかるという問題がある。
The amount of cells contained in a biological sample such as feces is very small compared to the whole biological sample. For this reason, it is necessary to detect cells from a sufficient amount of a biological sample, particularly in the case of a test requiring high accuracy such as a cancer test.
Actually, in Non-Patent Document 2, 5 to 10 g of stool is collected, suspended in 200 mL of buffer and homogenized, and then divided into five through a filter, and cells are collected from each. Thus, in order to obtain sufficient sensitivity, a large amount of stool is required, and as a result, there is a disadvantage that the amount of solution to be processed increases. Furthermore, although the method described in Non-Patent Document 2 performs gene analysis and has higher test accuracy than the conventional method, it requires a process of extracting genes from the collected cells and a subsequent gene analysis process. There is a problem that a complicated operation is required and time and cost are required.

また、上記(2)の方法では、便を氷結させる、遠心分離を行う等、様々な機器が必要となる上、時間もかかり、操作も煩雑であり、多数の糞便試料を処理することが困難である。さらに、上記(3)の方法では、夾雑物の多い便からがん細胞を濾過して回収するため、非常に操作が煩雑であることに加えて、糞便試料ごとに装置を洗浄しなくてはならないが、洗浄操作中に汚染や感染のおそれがある、という問題もある。   In the method (2), various devices such as freezing stool and centrifugation are required, and it is time consuming and complicated, and it is difficult to process a large number of stool samples. It is. Furthermore, in the method (3), since cancer cells are filtered and collected from stool containing a large amount of contaminants, in addition to being very cumbersome, the device must be washed for each stool sample. However, there is also a problem that there is a risk of contamination and infection during the cleaning operation.

その他、フローサイトメーターを用いた方法では、測定試料を非常に狭い流路に通すため、糞便等の夾雑物が非常に多い試料を、希釈等の簡便な前処理のみを施しただけでは、細胞と夾雑物とを上手く分離することが困難であることに加え、フローの流路を塞いでしまう可能性が高い。このため、フローサイトメーターを用いて便から標識した細胞を検出する場合には、一旦なんらかの方法により便から細胞を回収するという工程が必要となり、迅速かつ簡便に細胞を検出し得るとは言い難い。   In addition, in the method using a flow cytometer, since the measurement sample is passed through a very narrow flow path, a sample with a large amount of contaminants such as stool can be obtained only by performing simple pretreatment such as dilution. In addition to the difficulty of separating the gas and the foreign matter from each other, there is a high possibility that the flow path will be blocked. For this reason, when detecting cells labeled from stool using a flow cytometer, a step of once collecting cells from stool is required by some method, and it is difficult to say that cells can be detected quickly and easily. .

本発明は、がん細胞等の、生体試料中に微量に含まれている細胞を、十分量の生体試料から、細胞を抽出・回収することなく簡便に検出する方法を提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a method for easily detecting cells contained in a trace amount in a biological sample such as cancer cells from a sufficient amount of the biological sample without extracting and collecting the cells. To do.

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、十分量の生体試料に、バッファーを添加して懸濁物を調製し、該懸濁物中の検出対象である細胞を標識した後、固化し、得られた固化懸濁物中の標識された細胞を、三次元解析法を用いて検出することにより、細胞を抽出・回収することなく、簡便かつ精度よく細胞を検出し得ることを見出し、本発明を完成させた。   As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventor prepared a suspension by adding a buffer to a sufficient amount of a biological sample, and labeled cells to be detected in the suspension. By detecting the labeled cells in the solidified suspension obtained by solidification using a three-dimensional analysis method, the cells can be detected easily and accurately without extracting and collecting the cells. The present invention was completed.

すなわち、本発明は、
(1) 生体試料中の細胞を検出する方法であって、(a)生体試料にバッファーを添加し、懸濁物を調製する工程と、(b)前記工程(a)において調製した懸濁物中の細胞を、標識物質を用いて標識する工程と、(c)前記工程(b)の後、懸濁物を固化する工程と、(d)前記工程(c)において得られた固化懸濁物中の標識物質を、画像解析法を用いて検出することにより、標識された細胞を検出する工程と、を有することを特徴とする細胞の検出方法、
(2) 前記工程(c)が、懸濁物をゲル化することにより固化する工程であることを特徴とする、前記(1)記載の細胞の検出方法、
(3) 前記工程(a)が、生体試料成分の最終濃度が2〜10(w/v)%となるように、生体試料にバッファーを添加し、懸濁物を調製する工程であることを特徴とする、前記(1)又は(2)記載の細胞の検出方法、
(4) 前記工程(a)において調製した懸濁物が5〜25mLであることを特徴とする、前記(1)〜(3)のいずれか記載の細胞の検出方法。
(5) 懸濁物のゲル化を、高分子ゲル化剤又は重合性モノマーを用いて行うことを特徴とする、前記(2)〜(4)のいずれか記載の細胞の検出方法、
(6) 前記工程(c)における懸濁物のゲル化を、高分子ゲル化剤としてアガロース又はゼラチンを用いて、前記懸濁物温度を低下させることにより行うことを特徴とする、前記(2)〜(4)のいずれか記載の細胞の検出方法、
(7) 前記工程(c)における懸濁物のゲル化を、重合性モノマーを、架橋剤存在下で重合させることにより行うことを特徴とする、前記(2)〜(4)のいずれか記載の細胞の検出方法、
(8) 前記重合性モノマーがアクリルアミドであり、前記架橋剤がN,N’−メチレンビスアクリルアミドであることを特徴とする、前記(7)記載の細胞の検出方法、
(9) 前記生体試料が糞便又は体液であることを特徴とする、前記(1)〜(8)のいずれか記載の細胞の検出方法、
(10) 前記工程(b)における細胞の標識を、当該細胞を特異的に認識する標識済み抗体を用いて行うことを特徴とする前記(1)〜(9)のいずれか記載の細胞の検出方法、
(11) 前記標識済み抗体が、蛍光物質、放射性同位体、及び常磁性体からなる群より選択される1種により標識された抗体であることを特徴とする前記(10)記載の細胞の検出方法、
(12) 前記画像解析法が三次元画像解析法であることを特徴とする前記(1)〜(11)のいずれか記載の細胞の検出方法、
(13) 前記工程(d)の後、(e)前記工程(d)において解析された固化懸濁物中の標識物質を、再度、画像解析法を用いて検出する工程、を有することを特徴とする前記(1)〜(12)のいずれか記載の細胞の検出方法、
(14) 前記工程(d)が、前記工程(c)において得られた固化懸濁物の一部分中の標識物質を検出する工程であることを特徴とする前記(1)〜(13)のいずれか記載の細胞の検出方法、
を提供するものである。
That is, the present invention
(1) A method for detecting cells in a biological sample, comprising: (a) a step of adding a buffer to the biological sample to prepare a suspension; and (b) the suspension prepared in step (a). A step of labeling the cells therein with a labeling substance, (c) a step of solidifying the suspension after the step (b), and (d) a solidified suspension obtained in the step (c). Detecting a labeled cell by detecting a labeling substance in an object using an image analysis method, and a method for detecting a cell,
(2) The method for detecting a cell according to (1), wherein the step (c) is a step of solidifying the suspension by gelation,
(3) The step (a) is a step of preparing a suspension by adding a buffer to the biological sample so that the final concentration of the biological sample component is 2 to 10 (w / v)%. The method for detecting a cell according to (1) or (2) above,
(4) The method for detecting a cell according to any one of (1) to (3), wherein the suspension prepared in the step (a) is 5 to 25 mL.
(5) The method for detecting a cell according to any one of (2) to (4), wherein the gelation of the suspension is performed using a polymer gelling agent or a polymerizable monomer,
(6) The gelation of the suspension in the step (c) is performed by lowering the suspension temperature using agarose or gelatin as a polymer gelling agent. ) To (4), the method for detecting a cell according to any one of
(7) The gelation of the suspension in the step (c) is performed by polymerizing a polymerizable monomer in the presence of a crosslinking agent, any one of (2) to (4) above Cell detection method,
(8) The method for detecting cells according to (7), wherein the polymerizable monomer is acrylamide and the crosslinking agent is N, N′-methylenebisacrylamide,
(9) The method for detecting cells according to any one of (1) to (8), wherein the biological sample is feces or body fluids,
(10) The detection of a cell according to any one of (1) to (9), wherein the labeling of the cell in the step (b) is performed using a labeled antibody that specifically recognizes the cell. Method,
(11) The detection of a cell according to (10), wherein the labeled antibody is an antibody labeled with one selected from the group consisting of a fluorescent substance, a radioisotope, and a paramagnetic substance. Method,
(12) The cell detection method according to any one of (1) to (11), wherein the image analysis method is a three-dimensional image analysis method,
(13) After the step (d), (e) a step of again detecting the labeling substance in the solidified suspension analyzed in the step (d) using an image analysis method. The method for detecting a cell according to any one of (1) to (12),
(14) Any of the above (1) to (13), wherein the step (d) is a step of detecting a labeling substance in a part of the solidified suspension obtained in the step (c). Or a method for detecting a cell according to claim 1,
Is to provide.

本発明の細胞の検出方法は、生体試料をバッファーに希釈して得られた懸濁物から細胞を検出する方法であり、該懸濁物の容量が数mLと大きい場合であっても、細胞を抽出・回収することなく、該懸濁物中の細胞を検出することができる。このため、生体試料中に検出対象である細胞が微量にしか含まれておらず、信頼性の高い検出結果を得るためには、大量の生体試料から細胞を検出する必要がある場合であっても、本発明の細胞の検出方法を用いて、簡便に細胞を検出することができる。   The cell detection method of the present invention is a method for detecting cells from a suspension obtained by diluting a biological sample in a buffer, and even when the volume of the suspension is as large as several mL, the cells The cells in the suspension can be detected without extracting and collecting the. For this reason, only a very small amount of cells to be detected are contained in the biological sample, and it is necessary to detect cells from a large amount of biological sample in order to obtain a reliable detection result. In addition, the cells can be easily detected using the cell detection method of the present invention.

本発明の細胞の検出方法は、生体試料中の細胞を検出する方法であって、(a)生体試料にバッファーを添加し、懸濁物を調製する工程と、(b)前記工程(a)において調製した懸濁物中の細胞を、標識物質を用いて標識する工程と、(c)前記工程(b)の後、懸濁物を固化する工程と、(d)前記工程(c)において得られた固化懸濁物中の標識物質を、画像解析法を用いて検出することにより、標識された細胞を検出する工程と、を有することを特徴とする。画像解析法を用いることにより、細胞を抽出・回収することなく、生体試料の懸濁物全体から標識した細胞を検出し得ることから、検出に用いる生体試料の量を増大させた場合であっても、簡便に検出することができる。特に、生体試料のように比較的不均一な試料からの細胞検出は、検出に用いる試料の量が多ければ多いほど、信頼性の高い安定した検出結果を得ることができる。すなわち、本発明の細胞の検出方法は、十分量の生体試料から簡便に細胞を検出し得ることから、従来になく信頼性・安定性に優れた検出結果を得ることができる。
以下、工程ごとに説明する。
The cell detection method of the present invention is a method for detecting cells in a biological sample, comprising: (a) adding a buffer to the biological sample to prepare a suspension; and (b) said step (a). A step of labeling the cells in the suspension prepared in step with a labeling substance, (c) a step of solidifying the suspension after step (b), and (d) in step (c). And a step of detecting a labeled cell by detecting a labeled substance in the obtained solidified suspension using an image analysis method. By using an image analysis method, labeled cells can be detected from the entire suspension of the biological sample without extracting and collecting the cells, so that the amount of the biological sample used for detection is increased. Can be easily detected. In particular, when detecting a cell from a relatively non-uniform sample such as a biological sample, as the amount of the sample used for detection increases, a more reliable and stable detection result can be obtained. That is, the cell detection method of the present invention can detect cells easily from a sufficient amount of a biological sample, and thus can obtain a detection result excellent in reliability and stability as never before.
Hereinafter, it demonstrates for every process.

まず、工程(a)として、生体試料にバッファーを添加し、懸濁物を調製する。
本発明の細胞の検出方法に供される生体試料は、生物から採取された試料であって、細胞を含むことが期待できる試料であれば、特に限定されるものではない。該生体試料として、例えば、糞便、尿、体液、器官洗浄液等がある。体液としては、例えば、血液、骨髄液、リンパ液、唾液、腹水、滲出液、羊膜液等がある。本発明の細胞の検出方法に供される生体試料としては、糞便又は体液等の一般的に臨床検査等に用いられる生体試料であることが好ましい。
First, as step (a), a buffer is added to a biological sample to prepare a suspension.
The biological sample used for the cell detection method of the present invention is not particularly limited as long as it is a sample collected from a living organism and can be expected to contain cells. Examples of the biological sample include stool, urine, body fluid, and organ washing solution. Examples of the body fluid include blood, bone marrow fluid, lymph fluid, saliva, ascites, exudate, and amniotic fluid. The biological sample used in the cell detection method of the present invention is preferably a biological sample generally used for clinical examinations such as feces or body fluids.

本発明の細胞の検出方法に供される生体試料としては、特に、糞便であることが好ましい。糞便中に含まれている消化管等から剥離した哺乳細胞は、極微量であるため、検出に用いる試料の量が少なすぎる場合には検出できないおそれがある。また、糞便はヘテロジニアスである、つまり、多種多様な成分が不均一に存在しているため、試料を採取する部位によっては、哺乳細胞が含まれていないこともある。このような細胞の局在の影響を避けるためには、糞便の様々な部位から採取したものを混ぜて、検出に用いることが好ましい。つまり、検出対象である細胞の含有量が少なくヘテロジニアスな糞便から高精度に細胞を検出するためには、複数の部位から十分量ずつ採取した大量の糞便を試料とする必要があり、比較的大量な生体試料から簡便に細胞を検出し得る本発明の細胞の検出方法は非常に好適である。   The biological sample used in the cell detection method of the present invention is particularly preferably feces. Mammalian cells detached from the gastrointestinal tract and the like contained in the stool are extremely small and may not be detected if the amount of sample used for detection is too small. Moreover, since feces are heterogeneous, that is, various components are present non-uniformly, mammalian cells may not be included depending on the site from which the sample is collected. In order to avoid such an influence of cell localization, it is preferable to mix samples collected from various parts of stool and use them for detection. In other words, in order to detect cells with high accuracy from heterogeneous stool with a low content of cells to be detected, it is necessary to use a large amount of stool collected from a plurality of sites as samples. The cell detection method of the present invention that can easily detect cells from a large amount of biological sample is very suitable.

また、該生体試料は、生物から採取された状態の試料であってもよく、調製した試料であってもよい。なお、「生物から採取された状態の試料」には、採取直後の試料に加えて、採取後に冷蔵又は室温で保存した試料も含まれる。また、該調製の方法は、該生体試料中に含有されている細胞を損なわない方法であれば、特に限定されるものではなく、通常、生体試料に対してなされている調製方法を行うことができる。例えば、血液から遠心分離処理により得られる血漿や血清であってもよく、組織等をホモジェナイズしたものであってもよい。   The biological sample may be a sample collected from a living organism or may be a prepared sample. Note that “samples collected from living organisms” include samples that have been refrigerated or stored at room temperature after collection in addition to samples immediately after collection. Further, the preparation method is not particularly limited as long as it does not damage the cells contained in the biological sample, and the preparation method usually used for the biological sample can be performed. it can. For example, it may be plasma or serum obtained by centrifugation from blood, or may be a homogenized tissue or the like.

さらに、予め固定化処理した生体試料を用いてもよい。生体試料中の細胞は、時間経過により変質・損傷を被り易いが、採取後に固定化処理を施すことにより、採取から検出方法の実施時までに時間がある場合であっても、時間経過による影響を排除した検出結果を得ることが可能となる。該固定化処理としては、細胞染色法等において、染色前の細胞に対して一般的に行われている固定化処理から、適宜選択して用いることができる。例えば、エタノール溶液、メタノール溶液等のアルコール溶液、ホルムアルデヒド溶液、パラホルムアルデヒド溶液等のアルデヒド溶液等の固定化処理液へ、生体試料を浸漬させることにより、該生体試料中の細胞を固定化し、安定して保存することができる。
なお、生体試料を予め固定化処理する場合には、以後の工程に対する固定化処理液の影響を抑制するために、固定化処理の生体試料を、工程(a)の前に適当なバッファーで洗浄しておくことが好ましい。
Furthermore, a biological sample that has been previously immobilized may be used. Cells in biological samples are subject to deterioration and damage over time, but immobilization treatment after collection makes it possible to influence the passage of time even if there is time between collection and implementation of the detection method. It is possible to obtain a detection result that excludes. The immobilization treatment can be appropriately selected from immobilization treatments generally performed on cells before staining in a cell staining method or the like. For example, the cells in the biological sample are immobilized and stabilized by immersing the biological sample in an immobilization treatment solution such as an ethanol solution, an alcohol solution such as a methanol solution, an aldehyde solution such as a formaldehyde solution, or a paraformaldehyde solution. Can be saved.
In the case where the biological sample is immobilized in advance, the biological sample after the immobilization treatment is washed with an appropriate buffer before the step (a) in order to suppress the influence of the immobilization treatment liquid on the subsequent steps. It is preferable to keep it.

生体試料に添加するバッファーとしては、その後の細胞の標識や検出等を阻害しないものであれば、特に限定されるものではなく、生体試料の希釈等に一般的に用いられるバッファーの中から適宜選択して用いることができる。該バッファーとして、例えば、リン酸バッファー、トリスバッファー、クエン酸バッファー、HEPESバッファー、HUNKSバッファー等がある。生体試料に添加するバッファーのpHは、細胞の標識等を損なわない範囲であれば、特に限定されるものではなく、特に、細胞の標識に蛍光物質を用いる場合には、使用する蛍光物質の蛍光特性に適したpHの範囲に調整されたバッファーを用いることが好ましい。一般的には、pH6〜8、好ましくはpH7付近である。   The buffer added to the biological sample is not particularly limited as long as it does not inhibit subsequent labeling or detection of cells, and is appropriately selected from buffers generally used for dilution of biological samples. Can be used. Examples of the buffer include a phosphate buffer, a tris buffer, a citrate buffer, a HEPES buffer, and a HUNKS buffer. The pH of the buffer added to the biological sample is not particularly limited as long as it does not impair the labeling of cells, and in particular, when a fluorescent substance is used for labeling cells, the fluorescence of the fluorescent substance used is not limited. It is preferable to use a buffer adjusted to a pH range suitable for the characteristics. In general, the pH is 6 to 8, preferably about 7.

該バッファーには、その後の細胞の標識や検出等を阻害しない限り、任意成分を添加してもよい。例えば、予め固定化処理を施した生体試料を用いる場合に、カオトロピック塩や界面活性剤を含有させたバッファーを添加することにより、生体試料をより容易に懸濁させることができるようになる。該バッファーに添加し得る界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤であることが好ましい。該非イオン性界面活性剤として、例えば、Tween80、CHAPS(3−[3−コラミドプロピルジメチルアンモニオ]−1−プロパンスルホネート)、Triton X−100、Tween20等がある。また、該バッファーに添加し得るカオトロピック塩として、例えば、塩酸グアニジン、グアニジンイソチオシアネート、ヨウ化ナトリウム、過塩素酸ナトリウム、及びトリクロロ酢酸ナトリウム等がある。バッファーに添加するカオトロピック塩や界面活性剤の種類や濃度は、目的の細胞の標識や検出等を阻害しない濃度等であれば、特に限定されるものではなく、生体試料の種類や量、バッファーの種類等を考慮して、適宜決定することができる。   An arbitrary component may be added to the buffer as long as subsequent labeling and detection of cells are not inhibited. For example, when using a biological sample that has been subjected to immobilization in advance, the biological sample can be suspended more easily by adding a buffer containing a chaotropic salt or a surfactant. The surfactant that can be added to the buffer is preferably a nonionic surfactant. Examples of the nonionic surfactant include Tween 80, CHAPS (3- [3-colamidopropyldimethylammonio] -1-propanesulfonate), Triton X-100, Tween 20, and the like. Examples of chaotropic salts that can be added to the buffer include guanidine hydrochloride, guanidine isothiocyanate, sodium iodide, sodium perchlorate, and sodium trichloroacetate. The type and concentration of the chaotropic salt and surfactant added to the buffer are not particularly limited as long as the concentration does not inhibit the labeling or detection of the target cells. It can be determined appropriately in consideration of the type and the like.

生体試料に添加するバッファーの量は、後の工程で、懸濁物中の細胞を標識することが可能なほど、生体試料を十分に分散させることができる量であれば、特に限定されるものではなく、生体試料の種類や量、バッファーの種類等を考慮して、適宜決定することができる。例えば、生体試料成分の最終濃度が2〜10(w/v)%となるように、生体試料にバッファーを添加し、懸濁物を調製することが好ましい。より具体的には、例えば、0.5gの生体試料に対して、5〜25mLのバッファーを添加することにより、生体試料成分の最終濃度が2〜10(w/v)%となる懸濁物を調製することができる。   The amount of buffer added to the biological sample is not particularly limited as long as the biological sample can be sufficiently dispersed so that cells in the suspension can be labeled in a later step. Instead, it can be appropriately determined in consideration of the type and amount of the biological sample, the type of buffer, and the like. For example, it is preferable to prepare a suspension by adding a buffer to the biological sample such that the final concentration of the biological sample component is 2 to 10 (w / v)%. More specifically, for example, a suspension in which a final concentration of biological sample components is 2 to 10 (w / v)% by adding 5 to 25 mL of buffer to 0.5 g of biological sample. Can be prepared.

懸濁物の調製方法は、生体試料に含まれている細胞を損なうことなく、生体試料をバッファーに分散し得る方法であれば、特に限定されるものではなく、一般的に生体試料の懸濁物を調製する際に用いられる物理的手法から適宜選択して行うことができる。例えば、予めバッファーを入れておいた密閉可能な容器に、生体試料を投入して密閉した後、該容器を上下に転倒させることにより、混合して懸濁させてもよく、該容器をボルテックス等の振とう機にかけることにより混合して懸濁させてもよい。また、生体試料とバッファーとを、混合用粒子の存在下で混合して懸濁させてもよい。   The method for preparing the suspension is not particularly limited as long as it can disperse the biological sample in a buffer without damaging the cells contained in the biological sample. It can be carried out by appropriately selecting from physical methods used in preparing the product. For example, the biological sample may be placed in a sealable container in which a buffer has been placed in advance and sealed, and the container may be mixed and suspended by turning the container upside down. It may be mixed and suspended by applying a shaker. Further, the biological sample and the buffer may be mixed and suspended in the presence of the mixing particles.

懸濁物の調製に用いられる生体試料の量は、信頼性の高い検出結果を得ることが期待できる量であれば、特に限定されるものではなく、生体試料の種類や状態、採取方法等を考慮して適宜決定することができる。例えば、糞便中に比較的微量に存在する消化管等から剥離した哺乳細胞を検出する場合には、用いる糞便は、0.1〜5gであることが好ましく、0.1〜1gであることがより好ましく、0.1〜0.5gであることがさらに好ましい。   The amount of the biological sample used for the preparation of the suspension is not particularly limited as long as it can be expected to obtain a reliable detection result, and the type and state of the biological sample, the collection method, etc. It can be appropriately determined in consideration. For example, when detecting mammalian cells detached from a digestive tract or the like present in a relatively small amount in stool, the stool used is preferably 0.1 to 5 g, and preferably 0.1 to 1 g. More preferably, it is more preferably 0.1 to 0.5 g.

工程(a)において得られる懸濁物の量は、特に限定されるものではないが、後述する三次元画像解析法による検出が容易であるため、5mL以上であることが好ましい。また、懸濁物量の上限値は、用いる三次元画像解析装置の規格等により適宜決定することができるが、検出時間の短縮の点からは、25mL以下程度であることが好ましい。   The amount of the suspension obtained in the step (a) is not particularly limited, but is preferably 5 mL or more because detection by a three-dimensional image analysis method described later is easy. The upper limit of the amount of suspended matter can be determined as appropriate according to the standard of the three-dimensional image analysis apparatus used, but is preferably about 25 mL or less from the viewpoint of shortening the detection time.

次に、工程(b)として、工程(a)において調製した懸濁物中の細胞を、標識物質を用いて標識する。本発明において、「細胞を(標識物質を用いて)標識する」とは、直接又は間接的に標識物質を細胞に結合させることを意味する。標識物質としては、該物質から発されるシグナルを検出し解析することにより、細胞を検出することができる物質であれば特に限定されるものではなく、細胞やタンパク質、核酸等の生体成分を標識する場合に一般的に用いられる標識物質の中から、適宜選択して用いることができる。   Next, as step (b), the cells in the suspension prepared in step (a) are labeled with a labeling substance. In the present invention, “labeling a cell (using a labeling substance)” means binding a labeling substance directly or indirectly to the cell. The labeling substance is not particularly limited as long as it is a substance that can detect cells by detecting and analyzing signals emitted from the substance, and labels biological components such as cells, proteins, and nucleic acids. In this case, it can be appropriately selected from labeling substances generally used.

本発明においては、画像解析法による検出が容易であることから、細胞を標識する標識物質が、蛍光物質、放射性同位体、常磁性体等であることが好ましい。該蛍光物質としては、一般的にタンパク質等の生体分子の標識に用いられる蛍光物質であれば、特に限定されるものではなく、公知の蛍光物質の中から適宜選択して用いることができる。該蛍光物質として、例えば、FITC(フルオレセインイソチオシアナート)、フルオレセイン、ローダミン(Rhodamin)、TAMRA、NBD、TMR(テトラメチルローダミン)等が挙げられる。その他、CdSe等の蛍光性半導体量子ドットであってもよい。該常磁性体としては、MRI(Magnetic Resonance Imaging)造影剤として使用可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ガドリニウム(gadolinium:Gd)、鉄等の常磁性金属等が挙げられる。その他、化学発光物質、化学発光反応に用いられる酵素等を標識物質として用いてもよい。標識に用いられる化学発光物質としては、ルミノール等のように無機反応により発光する物質であってもよく、ルシフェリン、セランテラジン等の酵素によって触媒される発光物質であってもよい。さらに、標識に用いられる酵素としては、酵素反応を利用した標的物質の検出等において通常用いられている酵素から適宜選択して用いることができる。このような酵素として、例えば、アルカリホスファターゼ、ペルオキシダーゼ、ルシフェラーゼ等がある。本発明においては、検出感度に優れているため、細胞を標識する標識物質が蛍光物質であることがより好ましい。   In the present invention, since the detection by the image analysis method is easy, the labeling substance for labeling the cells is preferably a fluorescent substance, a radioisotope, a paramagnetic substance, or the like. The fluorescent material is not particularly limited as long as it is generally used for labeling biomolecules such as proteins, and can be appropriately selected from known fluorescent materials. Examples of the fluorescent substance include FITC (fluorescein isothiocyanate), fluorescein, rhodamine, TAMRA, NBD, TMR (tetramethylrhodamine) and the like. In addition, fluorescent semiconductor quantum dots such as CdSe may be used. The paramagnetic substance is not particularly limited as long as it can be used as an MRI (Magnetic Resonance Imaging) contrast agent. Examples thereof include paramagnetic metals such as gadolinium (Gd) and iron. . In addition, chemiluminescent substances, enzymes used in chemiluminescent reactions, and the like may be used as labeling substances. The chemiluminescent substance used for labeling may be a substance that emits light by an inorganic reaction such as luminol, or may be a luminescent substance that is catalyzed by an enzyme such as luciferin or coelenterazine. Furthermore, the enzyme used for labeling can be appropriately selected from enzymes usually used in detection of a target substance utilizing an enzyme reaction. Examples of such enzymes include alkaline phosphatase, peroxidase, luciferase and the like. In the present invention, since the detection sensitivity is excellent, the labeling substance for labeling cells is more preferably a fluorescent substance.

細胞の標識方法としては、検出対象である細胞を標識し得る方法であれば、特に限定されるものではなく、細胞生物学や臨床検査等の分野において一般的に用いられる手法の中から適宜選択して用いることができる。特に、検出対象である細胞を、その他の細胞と区別して特異的に標識し得るため、当該細胞を特異的に認識する標識済み抗体を用いた免疫学的手法により標識することが好ましい。なお、「標識済み抗体」とは、標識物質を結合させた抗体を意味する。該標識済み抗体と懸濁物中の細胞とは、常法により結合させることができる。   The cell labeling method is not particularly limited as long as it is a method capable of labeling the detection target cell, and is appropriately selected from methods generally used in the fields of cell biology and clinical examinations. Can be used. In particular, since a cell to be detected can be specifically labeled separately from other cells, it is preferable to label by a immunological technique using a labeled antibody that specifically recognizes the cell. The “labeled antibody” means an antibody to which a labeling substance is bound. The labeled antibody and cells in suspension can be bound by a conventional method.

具体的には、検出対象である細胞を特異的に認識する、蛍光物質等で標識した標識済み抗体を、工程(a)において調製した懸濁物に添加して、インキュベートし、懸濁物中の細胞と標識済み抗体とを結合させることにより、細胞を標識することができる。その後、遠心分離処理等により、上清と沈殿とに分離することにより、細胞と結合した標識済み抗体と、未結合の標識済み抗体とを分離することもできる。さらに、得られた沈殿を、適当なバッファー等で洗浄し、懸濁物中の成分に非特異的に結合している標識済み抗体を除去することにより、検出の際のバックグラウンドを低下させることができる。   Specifically, a labeled antibody labeled with a fluorescent substance or the like that specifically recognizes cells to be detected is added to the suspension prepared in step (a), incubated, and suspended in the suspension. The cells can be labeled by binding the labeled cells to the labeled antibody. Thereafter, the labeled antibody bound to the cells and the unbound labeled antibody can be separated by separating into a supernatant and a precipitate by centrifugation or the like. Furthermore, the obtained precipitate is washed with an appropriate buffer or the like, and the labeled antibody that is non-specifically bound to the components in the suspension is removed to reduce the detection background. Can do.

なお、本発明において、「特異的に認識する」とは、認識する対象である物質の検出や精製等に通常用いることができる程度に特異的に結合し得ることを意味し、細胞の検出に影響を及ぼさないような他の物質と交差するものであってもよい。
また、本発明において用いられる抗体は、モノクローナル抗体であってもよく、ポリクローナル抗体であってもよい。また、このような抗体は、市販の抗体を用いてもよく、抗原をマウス等の実験動物に免疫し、常法により作製した抗体を用いてもよい。
In the present invention, “specifically recognize” means that the substance can be specifically bound to such an extent that it can be normally used for detection or purification of the substance to be recognized, and is used for cell detection. It may intersect with other substances that do not have an influence.
The antibody used in the present invention may be a monoclonal antibody or a polyclonal antibody. In addition, a commercially available antibody may be used as such an antibody, and an antibody prepared by a conventional method after immunizing an experimental animal such as a mouse with an antigen may be used.

工程(b)の後、工程(c)として、懸濁物を固化する。「懸濁物を固化する」とは、後の細胞の検出工程において、懸濁物中の細胞が移動しない程度に流動性が低下した状態にすることを意味する。本発明においては、特に、懸濁物をゲル化することにより、固化懸濁物を得ることが好ましい。例えば、懸濁物をゲル化することにより、懸濁物中の標識された細胞に対する影響を低く抑えつつ、懸濁物の流動性を十分に低下させることができる。   After step (b), the suspension is solidified as step (c). “Solidify the suspension” means that in the subsequent cell detection step, the fluidity is lowered to such an extent that the cells in the suspension do not migrate. In the present invention, it is particularly preferable to obtain a solidified suspension by gelling the suspension. For example, by gelling the suspension, the fluidity of the suspension can be sufficiently reduced while keeping the influence on the labeled cells in the suspension low.

懸濁物のゲル化は、例えば、ゼラチン、アガロース(寒天)等の高分子ゲル化剤を用いてゲル化させることができる。その他、重合性モノマーを用いて、重合させることによっても、懸濁物をゲル化させることができる。   The suspension can be gelled using a polymer gelling agent such as gelatin or agarose (agar). In addition, the suspension can be gelled by polymerization using a polymerizable monomer.

例えば、高分子ゲル化剤としてアガロース又はゼラチンを用いる場合には、高分子ゲル化剤を含有させた懸濁物の温度を低下させることにより、懸濁物のゲル化を行うことができる。より具体的には、例えば、37℃程度まで冷やした溶融させた高分子ゲル化剤溶液を、工程(b)において得られた標識した細胞を含有する懸濁物に添加して速やかに混合し、冷やすことにより、懸濁物をゲル化させ、固化懸濁物を得ることができる。その他、工程(b)において得られた標識した細胞を含有する懸濁物を、遠心処理等により固形成分(沈殿)のみを回収し、これに37℃程度まで冷やした溶融させた高分子ゲル化剤溶液を添加して速やかに混合し、冷やすことにより、懸濁物をゲル化させることもできる。なお、懸濁物に添加するアガロース又はゼラチンの濃度は、懸濁物全体がゲル化するために十分な濃度であれば特に限定されるものではなく、例えば1%程度であってもよい。   For example, when agarose or gelatin is used as the polymer gelling agent, the suspension can be gelled by lowering the temperature of the suspension containing the polymer gelling agent. More specifically, for example, the melted polymer gelling agent solution cooled to about 37 ° C. is added to the suspension containing the labeled cells obtained in the step (b) and rapidly mixed. By cooling, the suspension can be gelled to obtain a solidified suspension. In addition, the suspension containing the labeled cells obtained in the step (b) collects only the solid component (precipitate) by centrifugation or the like, and is cooled to about 37 ° C. to obtain a molten polymer gel. The suspension can also be gelled by adding the agent solution, mixing rapidly and cooling. The concentration of agarose or gelatin added to the suspension is not particularly limited as long as the concentration is sufficient for the entire suspension to gel, and may be, for example, about 1%.

また、重合性モノマーを用いる場合には、例えば、工程(b)において得られた標識した細胞を含有する懸濁物に重合性モノマー溶液を添加して混合した後、架橋剤や重合開始剤をさらに添加することにより、重合反応を開始させ、固化懸濁物を得ることができる。また、遠心処理等により懸濁物の固形成分(沈殿)のみを回収し、これに重合性モノマー溶液を添加して混合した後、さらに架橋剤等を添加して混合することにより、懸濁物をゲル化させることができる。その他、工程(a)において生体試料に添加するバッファー中に、重合性モノマーを予め添加しておき、工程(b)において得られた標識した細胞を含有する懸濁物に架橋剤や重合開始剤等を添加して混合することにより、懸濁物をゲル化させることもできる。   Moreover, when using a polymerizable monomer, for example, after adding and mixing a polymerizable monomer solution to the suspension containing labeled cells obtained in step (b), a crosslinking agent or a polymerization initiator is added. By further adding, the polymerization reaction can be started and a solidified suspension can be obtained. In addition, only the solid component (precipitate) of the suspension is recovered by centrifugation or the like, and after adding and mixing the polymerizable monomer solution, the suspension is further added by adding a crosslinking agent and mixing. Can be gelled. In addition, a polymerizable monomer is added in advance to the buffer added to the biological sample in the step (a), and the suspension containing the labeled cells obtained in the step (b) is added with a crosslinking agent or a polymerization initiator. Etc. can be added and mixed to gel the suspension.

本発明において用いられる重合性モノマーは、ビニル基やアリル基等の重合性基を一分子中に少なくとも1つ有するモノマーであって、標識された細胞を損なうことなく重合反応を行うことができるものであれば、特に限定されるものではなく、臨床検査や製剤等の分野において一般的に用いられている重合性モノマーの中から適宜選択して用いることができる。また、重合性モノマーは1種類を用いてもよく、2種類以上を用いてもよい。例えば、重合性モノマーとしてアクリルアミドを、架橋剤としてN,N’−メチレンビスアクリルアミドを用いることにより、懸濁物をゲル化することができる。この場合に、さらに重合開始剤として、過硫酸アンモニウム等を用いることも好ましい。なお、懸濁物に添加される重合性モノマー、架橋剤、重合開始剤等の濃度は、懸濁物全体がゲル化するために十分な濃度であれば特に限定されるものではない。   The polymerizable monomer used in the present invention is a monomer having at least one polymerizable group such as a vinyl group or an allyl group in one molecule and capable of performing a polymerization reaction without damaging the labeled cells. If it is, it will not specifically limit, It can select from the polymerizable monomer generally used in field | areas, such as a clinical test and a formulation, and can use it suitably. In addition, one type of polymerizable monomer may be used, or two or more types may be used. For example, the suspension can be gelled by using acrylamide as the polymerizable monomer and N, N′-methylenebisacrylamide as the crosslinking agent. In this case, it is also preferable to use ammonium persulfate or the like as a polymerization initiator. The concentration of the polymerizable monomer, crosslinking agent, polymerization initiator and the like added to the suspension is not particularly limited as long as the concentration is sufficient for the entire suspension to gel.

その後、工程(d)として、得られた固化懸濁物中の標識物質を、画像解析法を用いて検出することにより、標識された細胞を検出する。すなわち、画像解析法により、固化懸濁物中の標識物質を検出することによって、該標識物質に標識された細胞が検出される。従来のスライドガラス等のほぼ一層に固定した細胞の検出とは異なり、より厚みのある立体である固化懸濁物から細胞を検出するため、より大量の試料から細胞を簡便に検出することができる。   Thereafter, as a step (d), the labeled cells are detected by detecting the labeling substance in the obtained solidified suspension using an image analysis method. That is, by detecting the labeling substance in the solidified suspension by the image analysis method, the cells labeled with the labeling substance are detected. Unlike the detection of cells fixed to almost one layer such as a conventional slide glass, the cells are detected from a solid suspension that is a thicker solid, so that cells can be easily detected from a larger amount of sample. .

標識物質の検出に用いられる画像解析法は、二次元画像解析法であってもよく、三次元画像解析法であってもよい。三次元画像解析法を用いた検出とは、具体的には、固化懸濁物の断面を、該断面に対して垂直な方向にずらして連続的に各断面の二次元画像(断層画像)を撮影して取得し、これらを合成して三次元画像を再構築する。これにより、厚みを有し、細胞が多層に存在している固化懸濁物中の標識された細胞が簡便に検出することができる。断層画像の取得方法は、公知の撮像手段のなかから、細胞の標識の種類に適した撮像手段を適宜選択して用いることができる。例えば、ガドリニウム標識された抗体を用いて細胞を標識した場合には、汎用されているMRI装置等を用いて常法により、固化懸濁物の三次元画像を取得し、標識された細胞を検出することができる(例えば、Journal of surgical oncology, 2006, 94(2), p144-8参照。)。また、蛍光標識や発光標識された抗体を用いて細胞を標識した場合には、特許第3786903号に記載の光検出装置等を用いて検出することができる。標識物質として放射性同位体を用いた場合には、陽電子放出断層撮影(Positron Emission Tomography;PET)装置等を用いて検出することができる。   The image analysis method used for detecting the labeling substance may be a two-dimensional image analysis method or a three-dimensional image analysis method. Specifically, the detection using the three-dimensional image analysis method means that the cross section of the solidified suspension is shifted in a direction perpendicular to the cross section and two-dimensional images (tomographic images) of the respective cross sections are continuously obtained. Capture and acquire, and combine them to reconstruct a 3D image. Thereby, the labeled cell in the solidified suspension which has thickness and the cell exists in the multilayer can be detected easily. As a method for acquiring a tomographic image, an imaging means suitable for the type of cell labeling can be appropriately selected from known imaging means. For example, when cells are labeled using a gadolinium-labeled antibody, a three-dimensional image of the solidified suspension is obtained by a conventional method using a general-purpose MRI apparatus or the like, and the labeled cells are detected. (See, for example, Journal of surgical oncology, 2006, 94 (2), p144-8). In addition, when a cell is labeled using a fluorescent label or a luminescent labeled antibody, it can be detected using a light detection device described in Japanese Patent No. 3786903. When a radioisotope is used as the labeling substance, it can be detected using a positron emission tomography (PET) apparatus or the like.

また、本発明において、検出される細胞は固化懸濁物中に固定されているため、試料内において細胞の位置が変動することなく、かつ、比較的長時間安定である。このため、該固化懸濁物から画像を取得した後に、同じ部位の画像を再度簡便に取得することができることから、再検査が容易であり、固化懸濁物中の細胞をより高精度に検出することができる。より具体的には、固化懸濁物全体から取得された断層画像、又はこれから構築された三次元画像に基づき、標識物質が検出された部分のうちの疑わしい部分のみの断層画像を再度取得し、確認することにより、細胞検出の精度を高めることが可能となる。なお、「疑わしい部分」とは、検出された標識物質が、細胞を標識している標識物質であるのか、又は単に非特異的に凝集等を生じている標識物質に過ぎないのかの判別が困難な部分を意味する。   In the present invention, since the detected cells are fixed in the solidified suspension, the position of the cells in the sample does not vary and is stable for a relatively long time. For this reason, after acquiring an image from the solidified suspension, it is possible to easily acquire an image of the same part again, so re-examination is easy, and cells in the solidified suspension are detected with higher accuracy. can do. More specifically, based on a tomographic image acquired from the entire solidified suspension, or a three-dimensional image constructed therefrom, a tomographic image of only the suspicious part of the part where the labeling substance is detected is acquired again, By checking, the accuracy of cell detection can be increased. In addition, it is difficult to determine whether the “suspected part” is a labeling substance that is labeling a cell or merely a labeling substance that causes non-specific aggregation. It means that part.

すなわち、本発明の細胞の検出方法は、工程(d)の後、工程(e)として、工程(d)において解析された固化懸濁物中の標識物質を、再度、画像解析法を用いて検出する工程、を有していてもよい。このように再度、標識物質を検出する(標識物質が存在する部位の画像を取得する)場合には、より解像度を上げて撮像することが好ましい。   That is, in the method for detecting a cell of the present invention, after step (d), as step (e), the labeled substance in the solidified suspension analyzed in step (d) is again used by image analysis. A detecting step. Thus, when detecting the labeling substance again (acquiring an image of a site where the labeling substance exists), it is preferable to pick up an image with a higher resolution.

また、固化懸濁物の全部ではなく、その一部分のみから細胞を検出してもよい。具体的には、断層画像の取得を、固化懸濁物の一部分のみに対して行ってもよい。例えば、固化懸濁物中に十分量の細胞が存在している場合には、固化懸濁物の一部分のみから検出することにより、検出方法に要する時間を短縮することができる。   Moreover, you may detect a cell not only from the whole solidified suspension but only from the part. Specifically, acquisition of tomographic images may be performed on only a part of the solidified suspension. For example, when a sufficient amount of cells are present in the solidified suspension, the time required for the detection method can be shortened by detecting from only a part of the solidified suspension.

このように、本発明の細胞の検出方法を用いることにより、比較的大量の生体試料から、細胞を簡便に検出することができる。このため、特にがん検査等の、生体試料中に微量にしか存在していない細胞を、高い特異度で検出することが要求される場合に、特に好適に用いられる。十分量の生体試料から検出することにより、信頼性の高い安定した検出が可能となるためである。その他、感染症の罹患の有無を調べる検査等にも好適に用いられる。   Thus, by using the cell detection method of the present invention, cells can be easily detected from a relatively large amount of biological sample. For this reason, it is particularly suitably used when it is required to detect a cell having a very small amount in a biological sample, such as a cancer test, with high specificity. This is because detection from a sufficient amount of biological sample enables stable and reliable detection. In addition, it is also suitably used for tests for examining the presence or absence of infections.

また、本発明の細胞の検出方法においては、前述したように、調製された固化懸濁物中の標識された細胞の位置を示す二次元又は三次元画像が得られるため、この取得された画像に基づき、固化懸濁物から標識された細胞を含む領域を切り出すことにより、標識された細胞を回収することができる。この回収された細胞は、他の生体試料と同様に、様々な解析方法に供されることができる。例えば、アガロースやゼラチン等を用いてゲル化された固化懸濁物の場合には、切り出された固化懸濁物を加熱して溶融させたゲル中から、標識された細胞由来の核酸を回収し、これに対してPCR等の公知の核酸解析を行うことができる。   In the cell detection method of the present invention, as described above, a two-dimensional or three-dimensional image showing the position of the labeled cell in the prepared solidified suspension is obtained. Based on the above, the labeled cells can be recovered by cutting out the region containing the labeled cells from the solidified suspension. The recovered cells can be subjected to various analysis methods as with other biological samples. For example, in the case of a solidified suspension gelled with agarose, gelatin, etc., the labeled cell-derived nucleic acid is recovered from the gel obtained by heating and melting the excised solidified suspension. In contrast, known nucleic acid analysis such as PCR can be performed.

次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Next, although an Example is shown and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited to a following example.

[実施例1]
大腸がん患者から採取した2gの便を、5mLのトリスバッファー(pH7.5)に懸濁し、懸濁物を調製した。その後、この懸濁物に、がん細胞特異的に発現しているCD34に対する抗体であって、FITCにより標識されているFITC標識抗CD34抗体(ベックマンコールター社製)を適量添加して混合し、便中に含まれているがん細胞と反応させ、がん細胞を標識した。その後、一旦溶解させた後に40℃程度まで冷却した2%アガロース溶液を、該懸濁物に添加して混合し、その後冷却することによって固化懸濁物(試料)を得た。なお、コントロールとして、健常人から採取した2gの便を、5mLのトリスバッファー(pH7.5)に懸濁して調製した懸濁物に、FITC標識抗CD34抗体を適量添加して混合した後、2%アガロース溶液を添加して固化懸濁物(対照)を得た。
[Example 1]
2 g of stool collected from a colon cancer patient was suspended in 5 mL of Tris buffer (pH 7.5) to prepare a suspension. Thereafter, an appropriate amount of FITC-labeled anti-CD34 antibody (manufactured by Beckman Coulter, Inc.), which is an antibody against CD34 expressed specifically in cancer cells and labeled with FITC, is added to this suspension and mixed. The cancer cells were labeled by reacting with the cancer cells contained in the stool. Thereafter, a 2% agarose solution once dissolved and cooled to about 40 ° C. was added to the suspension, mixed, and then cooled to obtain a solidified suspension (sample). As a control, an appropriate amount of FITC-labeled anti-CD34 antibody was added to and mixed with a suspension prepared by suspending 2 g of stool collected from a healthy person in 5 mL of Tris buffer (pH 7.5). % Agarose solution was added to obtain a solidified suspension (control).

得られた固化懸濁物の断層蛍光画像を、IVIS200(Xenogen社製)を用いて取得し、蛍光標識された細胞を検出した。図1は固化懸濁物(試料)から取得された断層蛍光画像であり、図2は、固化懸濁物(対照)から取得された断層蛍光画像である。この結果、全体的に蛍光が検出されたものの、固化懸濁物(試料)から取得された断層蛍光画像中には、局所的に蛍光強度が高い部分(図1中、丸で囲まれた部分)が観察された。該部分は、FITC標識抗CD34抗体により標識された細胞である。一方、固化懸濁物(対照)から取得された断層蛍光画像中には、固化懸濁物(試料)で検出された局所的な蛍光強度の増加という部分が観察されなかった。
これらの結果から、本発明の方法により、十分量の生体試料から細胞を簡便に検出し得ることが確認された。
A tomographic fluorescence image of the obtained solidified suspension was obtained using IVIS200 (manufactured by Xenogen), and fluorescently labeled cells were detected. FIG. 1 is a tomographic fluorescence image obtained from a solidified suspension (sample), and FIG. 2 is a tomographic fluorescence image obtained from a solidified suspension (control). As a result, although fluorescence was detected as a whole, in the tomographic fluorescence image acquired from the solidified suspension (sample), a portion where the fluorescence intensity is locally high (the portion circled in FIG. 1) ) Was observed. The moiety is a cell labeled with a FITC-labeled anti-CD34 antibody. On the other hand, in the tomographic fluorescence image acquired from the solidified suspension (control), a portion of local increase in fluorescence intensity detected in the solidified suspension (sample) was not observed.
From these results, it was confirmed that cells can be easily detected from a sufficient amount of biological sample by the method of the present invention.

本発明の細胞の検出方法を用いることにより、比較的大量の生体試料から、細胞を簡便に検出することができるため、特にがん検査等の、検出対象である細胞が極微量にしか存在していない生体試料を用いて細胞を検出し解析するような臨床検査、細胞生物学、薬学等の分野で利用が可能である。   By using the cell detection method of the present invention, cells can be easily detected from a relatively large amount of biological sample, so that there are only a very small number of cells to be detected, particularly in cancer tests. It can be used in the fields of clinical examination, cell biology, pharmacy, etc., in which cells are detected and analyzed using a biological sample that is not present.

実施例1において、固化懸濁物(試料)から取得された断層蛍光画像である。In Example 1, it is a tomographic fluorescence image acquired from the solidification suspension (sample). 実施例1において、固化懸濁物(対照)から取得された断層蛍光画像である。In Example 1, it is a tomographic fluorescence image acquired from the solidification suspension (control).

Claims (14)

生体試料中の細胞を検出する方法であって、
(a)生体試料にバッファーを添加し、懸濁物を調製する工程と、
(b)前記工程(a)において調製した懸濁物中の細胞を、標識物質を用いて標識する工程と、
(c)前記工程(b)の後、懸濁物を固化する工程と、
(d)前記工程(c)において得られた固化懸濁物中の標識物質を、画像解析法を用いて検出することにより、標識された細胞を検出する工程と、
を有することを特徴とする細胞の検出方法。
A method for detecting cells in a biological sample, comprising:
(A) adding a buffer to the biological sample to prepare a suspension;
(B) labeling the cells in the suspension prepared in step (a) with a labeling substance;
(C) after the step (b), solidifying the suspension;
(D) detecting a labeled cell by detecting the labeling substance in the solidified suspension obtained in the step (c) using an image analysis method;
A method for detecting a cell, comprising:
前記工程(c)が、懸濁物をゲル化することにより固化する工程であることを特徴とする、請求項1記載の細胞の検出方法。   The method for detecting cells according to claim 1, wherein the step (c) is a step of solidifying the suspension by gelation. 前記工程(a)が、生体試料成分の最終濃度が2〜10(w/v)%となるように、生体試料にバッファーを添加し、懸濁物を調製する工程であることを特徴とする、請求項1又は2記載の細胞の検出方法。   The step (a) is a step of adding a buffer to the biological sample and preparing a suspension so that the final concentration of the biological sample component is 2 to 10 (w / v)%. The method for detecting a cell according to claim 1 or 2. 前記工程(a)において調製した懸濁物が5〜25mLであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか記載の細胞の検出方法。   The method for detecting cells according to any one of claims 1 to 3, wherein the suspension prepared in the step (a) is 5 to 25 mL. 懸濁物のゲル化を、高分子ゲル化剤又は重合性モノマーを用いて行うことを特徴とする、請求項2〜4のいずれか記載の細胞の検出方法。   The method for detecting cells according to any one of claims 2 to 4, wherein the gelation of the suspension is performed using a polymer gelling agent or a polymerizable monomer. 前記工程(c)における懸濁物のゲル化を、高分子ゲル化剤としてアガロース又はゼラチンを用いて、前記懸濁物温度を低下させることにより行うことを特徴とする、請求項2〜4のいずれか記載の細胞の検出方法。   Gelation of the suspension in the step (c) is performed by lowering the suspension temperature using agarose or gelatin as a polymer gelling agent. The method for detecting a cell according to any one of the above. 前記工程(c)における懸濁物のゲル化を、重合性モノマーを、架橋剤存在下で重合させることにより行うことを特徴とする、請求項2〜4のいずれか記載の細胞の検出方法。   The method for detecting a cell according to any one of claims 2 to 4, wherein the gelation of the suspension in the step (c) is performed by polymerizing a polymerizable monomer in the presence of a crosslinking agent. 前記重合性モノマーがアクリルアミドであり、前記架橋剤がN,N’−メチレンビスアクリルアミドであることを特徴とする、請求項7記載の細胞の検出方法。   The method for detecting cells according to claim 7, wherein the polymerizable monomer is acrylamide, and the crosslinking agent is N, N'-methylenebisacrylamide. 前記生体試料が糞便又は体液であることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか記載の細胞の検出方法。   The method for detecting cells according to any one of claims 1 to 8, wherein the biological sample is feces or body fluid. 前記工程(b)における細胞の標識を、当該細胞を特異的に認識する標識済み抗体を用いて行うことを特徴とする請求項1〜9のいずれか記載の細胞の検出方法。   The cell detection method according to claim 1, wherein the labeling of the cell in the step (b) is performed using a labeled antibody that specifically recognizes the cell. 前記標識済み抗体が、蛍光物質、放射性同位体、及び常磁性体からなる群より選択される1種により標識された抗体であることを特徴とする請求項10記載の細胞の検出方法。   The method for detecting a cell according to claim 10, wherein the labeled antibody is an antibody labeled with one selected from the group consisting of a fluorescent substance, a radioisotope, and a paramagnetic substance. 前記画像解析法が三次元画像解析法であることを特徴とする請求項1〜11のいずれか記載の細胞の検出方法。   The cell detection method according to claim 1, wherein the image analysis method is a three-dimensional image analysis method. 前記工程(d)の後、
(e)前記工程(d)において解析された固化懸濁物中の標識物質を、再度、画像解析法を用いて検出する工程
を有することを特徴とする請求項1〜12のいずれか記載の細胞の検出方法。
After the step (d),
(E) It has the process of detecting again the labeling substance in the solidified suspension analyzed in the said process (d) using an image-analysis method, The one of Claims 1-12 characterized by the above-mentioned. Cell detection method.
前記工程(d)が、前記工程(c)において得られた固化懸濁物の一部分中の標識物質を検出する工程であることを特徴とする請求項1〜13のいずれか記載の細胞の検出方法。   The cell detection according to any one of claims 1 to 13, wherein the step (d) is a step of detecting a labeling substance in a part of the solidified suspension obtained in the step (c). Method.
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