KR101895207B1 - The personalized anti-cancer agent screening system using the tumor cells derived on body fluid of patients with cancer - Google Patents

The personalized anti-cancer agent screening system using the tumor cells derived on body fluid of patients with cancer Download PDF

Info

Publication number
KR101895207B1
KR101895207B1 KR1020160058304A KR20160058304A KR101895207B1 KR 101895207 B1 KR101895207 B1 KR 101895207B1 KR 1020160058304 A KR1020160058304 A KR 1020160058304A KR 20160058304 A KR20160058304 A KR 20160058304A KR 101895207 B1 KR101895207 B1 KR 101895207B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cancer
cell
filter
tumor cells
pores
Prior art date
Application number
KR1020160058304A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20170127768A (en
Inventor
전병희
Original Assignee
주식회사 싸이토젠
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 싸이토젠 filed Critical 주식회사 싸이토젠
Priority to KR1020160058304A priority Critical patent/KR101895207B1/en
Priority to PCT/KR2017/004805 priority patent/WO2017196063A1/en
Publication of KR20170127768A publication Critical patent/KR20170127768A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101895207B1 publication Critical patent/KR101895207B1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6883—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
    • C12Q1/6886—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material for cancer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/26—Inoculator or sampler
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M33/00—Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus
    • C12M33/14—Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus with filters, sieves or membranes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602—Vertebrate cells
    • C12N5/0693—Tumour cells; Cancer cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/02—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
    • C12Q1/24—Methods of sampling, or inoculating or spreading a sample; Methods of physically isolating an intact microorganisms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6813—Hybridisation assays
    • C12Q1/6827—Hybridisation assays for detection of mutation or polymorphism
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/40—Concentrating samples
    • G06F19/22—
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16B—BIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
    • G16B20/00—ICT specially adapted for functional genomics or proteomics, e.g. genotype-phenotype associations
    • G16B20/20—Allele or variant detection, e.g. single nucleotide polymorphism [SNP] detection
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16B—BIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
    • G16B30/00—ICT specially adapted for sequence analysis involving nucleotides or amino acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/136—Screening for pharmacological compounds
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/40—Concentrating samples
    • G01N1/4077—Concentrating samples by other techniques involving separation of suspended solids
    • G01N2001/4088—Concentrating samples by other techniques involving separation of suspended solids filtration

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

본 발명은 환자 유래 체액 종양세포(tumor cells)를 활용한 맞춤형 항암제 선별방법에 관한 기술로서, 더욱 상세하게는 자동화된 종양 세포 분리장치를 활용하여 환자의 체액(body fluid)으로부터 체액 종양세포를 분리한 후, 항암제 반응 검사를 통하여 다양한 후보 항암제 중에서 최적의 개인 맞춤형 항암제를 선별하는 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of screening a custom-made anticancer agent using patient-derived body fluid tumor cells, and more particularly, to a method for separating body fluid tumor cells from a patient's body fluid using an automated tumor cell separator The present invention also relates to a method for selecting an optimal personalized anticancer agent from among various candidate anticancer agents through an anticancer drug response test.

Description

환자 유래 체액 종양세포를 활용한 맞춤형 항암제 선별방법 {The personalized anti-cancer agent screening system using the tumor cells derived on body fluid of patients with cancer}[0001] The present invention relates to a method of screening for a tumor-associated tumor cell,

본 발명은 환자 체액 종양세포(tumor cells)를 활용한 맞춤형 항암제 선별방법에 관한 기술로서, 더욱 상세하게는 자동화된 종양 세포 분리장치를 활용하여 환자의 체액(body fluid)으로부터 체액 종양세포를 분리한 후, 항암제 반응 검사를 통하여 다양한 후보 항암제 중에서 최적의 개인 맞춤형 항암제를 선별하는 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of screening a customized anticancer agent using patient body fluid tumor cells. More particularly, the present invention relates to a method for separating body fluid tumor cells from a body fluid of a patient using an automated tumor cell isolation apparatus The present invention relates to a method for selecting an optimal personalized anticancer agent from among various candidate anticancer agents through an anticancer drug response test.

암은 혈청 특이 항원(antigen) 검사, 초음파 검사, 조직생검 등의 방법을 이용하여 진단할 수 있다. 그러나 조직생검은 암 환자로부터의 반복적인 채취가 어렵고, 한 번의 조직생검 후 일정시간의 회복기간을 필요로 하기 때문에 환자에게도 육체적인 부담을 줄 뿐만 아니라 조직생검을 하기 전 다양한 검사로 인해 효율적이지 못한 문제점이 있다. 또한 부작용으로 감염이나 출혈을 일으킬 수 있는 문제점이 있다. 따라서, 조직생검이 불가능한 환자 또는 반복적인 조직생검을 필요로 하는 환자를 위해 간단한 방법으로 암 진단을 가능하게 하는 검사 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다. Cancer can be diagnosed using methods such as serum-specific antigen, ultrasonography, and tissue biopsy. However, because biopsy is difficult to obtain repeatedly from cancer patients and requires a certain period of recovery time after a single biopsy, it is not only a physical burden to the patient, There is a problem. There are also problems that can cause infection or bleeding due to side effects. Therefore, it is necessary to study the test methods that enable the diagnosis of cancer by a simple method for patients who can not be biopsied or who need repetitive biopsy.

암 진단, 유전자 해석 등 바이오 기술의 발달에 따라 세포를 이용한 다양한 검사 또는 검진 방법이 개발되고 있다. 이러한 세포를 이용한 검사 또는 검진을 위해서는 인간 또는 동물의 혈액으로부터 살아 있는 세포(live cell)를 포집하기 위한 기술이 필요하다. 세포 포집의 예로서 암 진단을 위해 체액으로부터 체액 종양세포를 이용하는 방법이 있다. Various tests or screening methods using cells have been developed according to the development of biotechnology such as cancer diagnosis and gene analysis. For such cell-based testing or screening, techniques are needed to capture live cells from human or animal blood. As an example of cell collection, there is a method of using bodily fluid tumor cells from body fluids for cancer diagnosis.

체액이란, 혈액, 흉수, 복수, 심낭액, 양수, 관절액, 요, 뇌척수액 등 체내의 액체로서, 특히 체액 중에서도 복수는 암 진단 및 예방의 판단에 활용되고 있다. 체강내에 체액이 고이는 경우는 매우 다양한 양성 및 악성 질환에서 질병의 경과 중 발생하게 되고, 이러한 체액은 별도의 도구나 장비가 없어도 쉽게 주사기를 삽입하여 천자할 수 있으므로 체액을 이용한 암 진단은 널리 활용될 수 있는 이점을 가지고있다.Body fluids are liquids in the body such as blood, pleural fluid, ascites, pericardial fluid, amniotic fluid, joint fluid, urine, cerebrospinal fluid, etc. Especially in body fluids, ascites is utilized for the diagnosis of cancer diagnosis and prevention. The body fluid in the body cavity is present in a wide variety of benign and malignant diseases during the course of the disease, and the body fluid can be easily punctured by inserting a syringe without any additional tools or equipment. It has the advantage of being able to.

복수(ascites)는 복강 내에 비정상적 혹은 병적으로 체액이 저류되는 것으로 정의된다. 복수는 대부분 간경변증에 의해 발생하는 경우가 60%, 악성 종양에 의해 발생하는 경우가 26%, 결핵성 복막염에 의해 발생하는 경우가 7%, 기타 질환에 의해 발생하는 경우가 8%로 간경변증 이외에 다른 여러 가지 질환에 의해 발생하게 된다. 복수가 생기는 이유는 체내 수분과 염분의 과다 상태로 인해 발생하지만, 이런 상태를 유도하는 원인이 무엇인지는 정확히 밝혀져 있지 않고 여러 가지 요인들이 관여하는 것으로 알려져 있다.Ascites is defined as the accumulation of fluid in the abdominal cavity abnormally or pathologically. Most cases of ascites are caused by liver cirrhosis 60%, malignant tumors by 26%, tuberculous peritonitis by 7%, and other diseases by 8% It is caused by diseases of the branch. The cause of ascites is caused by excessive body water and salt, but it is not known exactly what causes this condition, and it is known that various factors are involved.

복수에는 종양성 세포 중 중피와 이를 지지하고 있는 결합 조직에서 발생하는 종양인 원발(성) 중피종 또는 전이암을 발견할 수 있다. 이때 복수에서 채취한 복수 종양세포(ATC/ATCs)는 1차적인 종양조직, 즉 원발암으로부터 떨어져 나와 혈액 속을 돌아다니는 소수의 종양세포로 전이암의 핵심요인으로 알려져 있다. 통계에 따르면 암 환자의 약 90%가 전이암으로 인하여 사망하고 있는 것으로 알려져 있다.In the ascites, we can find a primary mesenchymal tumor or metastatic cancer, a tumor that occurs in the mesothelium and the connective tissue that supports it. At this time, multiple tumor cells (ATC / ATCs) collected from ascites are primary tumor tissues, a small number of tumor cells that move away from primary carcinoma and circulate in the blood, which is known as a key factor of metastatic cancer. According to statistics, about 90% of cancer patients are known to die from metastatic cancer.

체내 종양세포의 포집을 위한 방법으로서, 항 EpCAM(상피 세포 접착 분자) 항체를 고정화한 자성 입자 또는 기둥 형상 구조 등의 수지 표면에 캡처 항체를 결합시킨 마이크로 유체 디바이스를 이용하는 방법과, 종양세포와 혈구 세포의 크기 차이를 이용하여 필터를 사용하는 방법이 알려져 있다.As a method for capturing tumor cells in the body, there are a method using a microfluidic device in which a capture antibody is bound to a resin surface such as a magnetic particle or a columnar structure on which an anti-EpCAM (epithelial cell adhesion molecule) antibody is immobilized, A method of using a filter using the difference in cell size is known.

필터를 사용하는 방법으로서, 유체로부터 세포를 여과하기 위한 파릴렌 멤브레인 필터(parylene membrane filter)를 사용하는 방법이 있다. 멤브레인 필터는 챔버 내에 장착되어 있으며, 표적 세포가 통과되지 못하도록 형성되어 있는 다수의 기공(pore)들을 갖는다. 그러나 이 기술에서는 멤브레인 필터에 여과되어 있는 암세포를 챔버로부터 회수하여 채집하기 곤란한 문제가 있다. 또한, 주사기에 의하여 챔버에 주입되는 세포가 손상될 우려가 높다.As a method of using the filter, there is a method of using a parylene membrane filter for filtering cells from the fluid. The membrane filter is mounted within the chamber and has a number of pores that are configured to prevent passage of target cells. However, in this technique, there is a problem that it is difficult to collect and collect the cancer cells filtered through the membrane filter from the chamber. In addition, there is a high possibility that the cells injected into the chamber by the syringe are damaged.

세포 포집을 위한 필터로서, 정밀여과 장치의 중앙사각구멍(central square hole)에 다수의 필터패치(filter patch)들을 설치하는 방법이 있다. 필터패치들은 세포의 여과를 위한 다수의 기공들을 갖는 멤브레인으로 구성되어 있다. 그러나 이 방법 역시 정밀여과 장치의 필터패치에 여과되어 있는 세포를 중앙사각구멍으로부터 회수하여 채집하기 곤란하고, 표적 세포가 손상될 우려가 높다.As a filter for cell collection, there is a method of installing a plurality of filter patches in a central square hole of a microfiltration apparatus. Filter patches consist of membranes with multiple pores for filtration of cells. However, this method is also difficult to collect and collect the cells that have been filtered in the filter patch of the microfiltration device from the central square hole, and there is a high possibility that the target cells are damaged.

따라서, 표적 세포에 대한 회수율이 높으면서도 세포의 손상이나 변형이 방지되고 활성에 영향을 주지 않는 간단하면서도 경제적인 구조의 세포 포집 필터가 요구되고 있다.Therefore, there is a demand for a simple and economical structure of a cell trapping filter that prevents damage or deformation of the cells while having a high recovery rate for the target cells and does not affect the activity.

또한, 체내 종양세포를 활용하여 암을 진단하고, 항암제 반응 분석을 이용하여 후보 항암제 중 개인 맞춤형 항암제를 선별함으로써, 암의 치료율을 향상시키고 예후를 모니터링할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다.In addition, there is a need for research on methods for improving cancer cure rate and monitoring prognosis by selecting cancer-diagnosed cancer cells using in vivo tumor cells and selecting an anti-cancer chemotherapeutic agent as a candidate anticancer drug using an anticancer drug response assay.

이와 관련하여 국제특허 제 2014032205호(발명의 명칭: 암을 스크리닝 하는 방법, 이하 종래기술 1이라고 한다.)는 스미어(smear), 복수(ascite), 혈액, 소변, 대변, 가래, 구강 점막 세포, 위액, 담즙, 자궁경부 상피 세포, 또는 수술 후 암 조직의 시험관내 샘플인 것을 특징으로 하는 암을 스크리닝 하는 방법을 개시하고 있다.In this connection, International Patent No. 2014032205 entitled "Method for Screening Cancer, hereinafter referred to as Prior Art 1") discloses a method of screening for cancer, including smear, ascites, blood, urine, feces, sputum, Wherein the sample is an in vitro sample of gastric juice, bile, cervical epithelial cells, or post-surgical cancer tissue.

상기 종래기술 1은 스미어(smear), 복수(ascite), 혈액, 소변, 대변, 가래, 구강 점막 세포, 위액, 담즙, 자궁경부 상피 세포, 또는 수술 후 암 조직의 시험관내 샘플인 것을 특징으로 하는 암을 스크리닝하는 방법을 개시하고 있으나, 체액으로부터 분리한 체액 종양세포를 활용하여 개인 맞춤형 항암제 선별방법은 개시되어 있지 않다.The prior art 1 is an in vitro sample of smears, ascites, blood, urine, feces, sputum, oral mucous cells, gastric juice, bile, cervical epithelial cells, or post-surgical cancer tissue Discloses a method of screening cancer. However, there is no disclosure of a method for screening a cancer patient by using a body fluid tumor cell isolated from a body fluid.

따라서 종래기술의 문제점을 해소하고자 안출된 본 발명은 환자 유래 체액 종양세포(tumor cells)를 활용한 맞춤형 항암제 선별방법에 관한 기술로서, 더욱 상세하게는 자동화된 종양 세포 분리장치를 활용하여 환자의 체액(body fluid)으로부터 체액 종양세포를 분리한 후, 항암제 반응 검사를 통하여 다양한 후보 항암제 중에서 최적의 개인 맞춤형 항암제를 선별하는 방법에 관한 기술을 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the prior art. The present invention relates to a method of screening a customized anticancer agent using tumor cells derived from a patient, and more particularly, the present invention provides a technique for selecting an optimal personalized anticancer agent from various candidate anticancer agents through an anticancer drug reaction test after separating the body fluid cells from the body fluid.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. There will be.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 환자 유래 체액 종양세포(tumor cells)를 활용한 맞춤형 항암제 선별방법에 관한 기술로서, 더욱 상세하게는 자동화된 종양 세포 분리장치를 활용하여 환자의 체액(body fluid)으로부터 체액 종양세포를 분리한 후, 항암제 반응 검사를 통하여 다양한 후보 항암제 중에서 최적의 개인 맞춤형 항암제를 선별하는 방법에 관한 기술을 제공한다.In order to accomplish the above object, one embodiment of the present invention relates to a method for screening a customized anti-cancer agent using tumor-derived tumor cells, and more particularly, The present invention provides a technique for selecting an optimal personalized anticancer agent from among various candidate anticancer agents through an anticancer agent reaction test after separating the body fluid from the body fluid of the body fluid.

본 발명의 실시예에 있어서, 체액 종양세포를 활용한 맞춤형 항암제 선별방법은 i) 암 환자의 체액(body fluid)을 추출하는 단계, ii) 체액으로부터 체액 종양세포(tumor cells)를 분리하는 단계, iii) 분리된 체액 종양세포를 단기 배양하는 단계, iv) 단기 배양된 체액 종양세포에 후보 항암제를 반응시키는 단계, v) 후보 항암제 반응을 분석하는 단계 및 vi) 분석된 후보 항암제 반응 정보를 활용하여 개인별 맞춤형 항암제를 선별하는 단계일 수 있다.In an embodiment of the present invention, a method for screening a customized anticancer agent using a body fluid tumor cell comprises the steps of: i) extracting body fluid of a cancer patient, ii) separating body fluid tumor cells from the body fluid, iii) short-term culturing the isolated bodily fluid tumor cells, iv) reacting the candidate anticancer agent with the short term cultured bacterium tumor cells, v) analyzing the candidate anticancer response, and vi) using the analyzed candidate candidate anticancer response information And may be a step of selecting a custom-made anticancer agent.

본 발명의 실시예에 있어서, 체액은 혈액, 흉수, 복수, 심낭액, 양수, 관절액, 요, 뇌척수액일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.In an embodiment of the invention, the body fluid may be, but is not limited to, blood, pleural fluid, ascites, pericardial fluid, amniotic fluid, joint fluid, urine, cerebrospinal fluid.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 (iii) 단계에서의 단기 배양 기간은 7일 내지 14일일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.In an embodiment of the present invention, the short-term culture period in step (iii) may be 7 days to 14 days, but is not limited thereto.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 (iv) 단계에서의 후보 항암제는 암의 유전적 정보를 이용하여 선별되는 것일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the candidate anticancer agent in the step (iv) may be selected using genetic information of the cancer.

본 발명의 실시예에 있어서, 암의 유전적 정보는 암 특이적 SNP 분석결과, 암 특이적 일배체형(haplotype) 분석결과, 암 특이적 돌연변이 분석결과 및 암 특이적 유전자 마커 분석결과에서 선택된 하나 이상의 유전적 정보일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.In an embodiment of the present invention, the genetic information of cancer is selected from the group consisting of cancer-specific SNP analysis results, cancer-specific haplotype analysis results, cancer-specific mutation analysis results and cancer-specific gene marker analysis results It may be, but is not limited to, genetic information.

본 발명의 실시예에 있어서, (v) 단계는, (v-1) 체액 종양세포의 유전정보와 후보 항암제 반응정보를 분석하는 단계, (v-2) 상기 (v-1) 단계에서의 정보를 활용하여 정보 클러스터를 구축하는 단계, (v-3) 정보 클러스터를 데이터 마이닝 하는 단계 및 (v-4) 데이터 마이닝한 정보를 기초로 개인별 반응효과에 대한 알고리즘을 구축하는 단계일 수 있다.(V-1) analyzing the genomic information of the body fluid tumor cells and the candidate anticancer drug response information, (v-2) analyzing the information (V-3) data mining the information cluster, and (v-4) constructing an algorithm for individual reaction effects based on the data mining information.

본 발명의 실시예에 있어서, 맞춤형 항암제 선별 시스템은, 암 환자의 체액으로부터 분리된 세포로부터 체액 종양세포를 분리하는 분리장치, 분리된 체액 종양세포를 배양하는 배양장치, 배양된 체액 종양세포에 후보 항암제를 반응시키는 반응검사 장치, 반응검사 장치의 검사결과를 분석하는 분석장치 및 분석장치에 의해 분석된 결과에 따라 맞춤형 항암제를 선별하는 선별장치일 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the customized anti-cancer agent screening system comprises a separation device for separating humoral tumor cells from cells isolated from body fluids of cancer patients, a culture device for culturing isolated bodily fluid tumor cells, A reaction test apparatus for reacting with an anticancer agent, an analyzer for analyzing test results of the reaction test apparatus, and a screening apparatus for selecting a customized anticancer agent according to the results analyzed by the analyzer.

본 발명의 실시예에 있어서, 분석장치는 정량적 중합효소 연쇄반응 기기(q-PCR machine), 플레이트 리더기(plate reader), 멀티플렉스 리더기(multiplex reader) 및 공초점 현미경(confocal microscope) 중에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.In an embodiment of the present invention, the analyzer may be a Q-PCR machine, a plate reader, a multiplex reader, or a confocal microscope. It may be more than one, but it is not limited to this.

본 발명의 실시예에 있어서, 분리장치는 체액 종양세포를 선택적으로 분리하는 기능을 가지는 세포 포집 필터 및 세포 포집 장치일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the separation device may be a cell collection filter and a cell collection device having a function of selectively separating body fluid tumor cells.

본 발명의 실시예에 있어서, 세포 포집 필터는, 금속으로 이루어진 필터 본체에 매트릭스 형상으로 배치된 다수개의 사각 형상 기공이 마련되며, 필터 본체의 두께를 t, 기공의 가로 방향 길이를 a, 기공의 세로 방향 길이를 b, 필터의 가로 방향을 따라 인접한 기공 사이의 거리를 l, 필터의 세로 방향을 따라 인접한 기공 사이의 거리를 m이라고 할 때, a와 b의 비율 a/b는 0.8 내지 1.2이고, l과 m의 비율 l/m은 0.8 내지 1.2이며, t와 a의 비율 또는 t와 b의 비율 t/x(여기서 x는 a 또는 b)는 0.5 내지 1.8일 수 있다.In the embodiment of the present invention, the cell collection filter includes a plurality of rectangular pores arranged in a matrix form in a filter body made of metal, wherein the thickness of the filter body is t, the length of the pores in the transverse direction is a, The length a in the longitudinal direction is b, the distance between adjacent pores along the transverse direction of the filter is l, and the distance between adjacent pores along the longitudinal direction of the filter is m, the ratio a / b of a and b is 0.8 to 1.2 , the ratio l / m of 1 and m is 0.8 to 1.2, and the ratio of t and a or the ratio t / x of t and b (where x is a or b) may be 0.5 to 1.8.

본 발명의 실시예에 있어서, a와 l의 비율 a/l은 0.9 내지 1.6이고, b와 m의 비율 b/m은 0.9 내지 1.6일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the ratio a / l of a and l is 0.9 to 1.6, and the ratio b / m of b and m may be 0.9 to 1.6.

본 발명의 실시예에 있어서, a 또는 b는 표적 세포의 직경에 대하여 40 내지 70%의 크기를 갖는 것일 수 있다.In an embodiment of the present invention, a or b may have a size of 40-70% relative to the diameter of the target cell.

본 발명의 실시예에 있어서, 필터 본체는 니켈 또는 니켈합금으로 이루어진 것일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the filter body may be made of nickel or a nickel alloy.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예는 세포 포집 장치로서, 내측에 유체 유통 가능한 중공부를 가진 튜브와, 튜브의 하측에 마련되며, 전술한 바와 같은 체액 종양세포 포집 필터를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a cell collection device comprising: a tube having a hollow portion capable of flowing fluid therein; and a humoral tumor cell collection filter provided below the tube, .

본 발명의 실시예에 있어서, 유체의 흐름 방향 상 상류 쪽으로부터 하류 쪽으로 순차적으로 배치되며, 다수의 세포 포집 필터들을 구비하며, 상류 쪽에 배치된 세포 포집 필터는 하류 쪽에 배치된 필터보다 크기가 큰 형상 기공을 구비하며, 각 필터 사이에는 유체를 일시적으로 수용하는 저장층이 구비된 것일 수 있다.In the embodiment of the present invention, the cell collection filter disposed in the upstream direction from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the fluid and having a plurality of cell collection filters, and the cell collection filter disposed on the upstream side, And a storage layer for temporarily storing the fluid may be provided between the filters.

본 발명의 실시예에 있어서, 상류 쪽에 배치된 세포 포집 필터의 형상 기공들의 수가 하류 쪽에 배치된 세포 포집 필터의 형상 기공들의 수보다 더 적은 것일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the number of the shape pores of the cell collection filter disposed on the upstream side may be smaller than the number of the shape pores of the cell collection filter disposed on the downstream side.

본 발명의 실시예에 따르면, 표적세포에 대한 회수율이 높으면서도 표적세포의 손상이나 변형이 방지되고 활성에 영향을 주지 않는 간단하면서도 경제적인 구조의 종양세포 포집 필터 및 이를 구비한 포집 장치를 활용하여 암 환자의 체액으로부터 체액 종양세포를 분리한다는 제 1효과, 기존 조직생검에서 활용되지 못하거나 시행하지 못하였던 반복적이고 비침습적인 방법으로 개인 맞춤형 항암제 반응 검사를 가능하게 한다는 제 2효과, 기존 조직생검을 위해 요구되었던 다양한 검사 및 시술을 대체함으로써 비용절감 뿐만 아니라 환자의 몸 상태에 대한 부담을 덜어준다는 제 3효과, 암 환자에게 다양한 후보 항암제 중에서 최적의 개인 맞춤형 항암제를 선별함으로써 민감도 및 특이도를 향상시켜 암 치료율을 증가시킨다는 제 4효과, 체내에 선별 항암제 투여 시 치료반응을 모니터링 할 수 있으며, 치료 시 수반되는 시행착오와 위험성을 감소시킬 수 있다는 제 5효과, 암에 특이적인 항암제 반응 시 종양세포의 강도를 통하여 항암제 반응 분석에 응용이 가능하다는 제 6효과를 갖는다.According to the embodiment of the present invention, a tumor cell collection filter having a simple and economical structure that prevents damage or deformation of target cells while preventing the target cells from being damaged or deformed, and does not affect the activity, The first effect of separating the tumor cells from the body fluids of cancer patients, the second effect of enabling the customized anticancer drug test by repeated and non-invasive methods that have not been used in conventional biopsy, The third effect is to reduce the burden on the patient's body condition as well as cost reduction by replacing various tests and procedures that were required for cancer patients. The sensitivity and specificity are improved by selecting the most suitable personalized anticancer agent among various candidate cancer drugs to cancer patients. A fourth effect that the cancer treatment rate is increased, The fifth effect that the therapeutic response can be monitored during the administration of the cancer, the trial and error involved in the treatment can be reduced, and the fifth effect that the cancer can be applied to the analysis of the cancer drug response through the strength of the tumor cell when the cancer- 6 effect.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1은 암 환자를 위한 개인 맞춤형 항암제 선별방법을 보여주는 도면이다.
도 2는 암 환자의 유전정보를 이용한 개인 맞춤형 항암제 선별방법을 보여주는 도면이다.
도 3은 맞춤형 항암제 선별 시스템을 보여주는 도면이다.
도 4는 세포 분리장치의 개략적인 구성을 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 세포 포집 장치를 나타내는 분해 구성도이다.
도 6은 도 7의 세포 포집 장치의 측단면도이다.
도 7은 도 7의 세포 포집 장치의 세포 포집 필터의 개략적인 구성을 나타낸 사시도이다.
도 8은 표적 세포의 포집 프로세스를 설명하는 부분 단면도이다.
도 9는 도 9의 세포 포집 필터의 일부를 나타낸 절단 사시도이다.
도 10은 체액 중 복수 종양세포를 바이오마커로 확인한 사진이다.
도 11은 세포 포집 장치를 이용하여 체액 중 복수 종양세포의 회수율을 비교한 그래프이다. 1 is a view showing a method of selecting a customized anticancer agent for cancer patients.
FIG. 2 is a view showing a method of selecting a customized anticancer agent using genetic information of a cancer patient.
3 is a view showing a customized anti-cancer agent screening system.
4 is a plan view showing a schematic configuration of a cell separation device.
5 is an exploded view showing a cell trapping apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a side sectional view of the cell collection device of FIG.
7 is a perspective view showing a schematic structure of a cell trapping filter of the cell trapping apparatus of FIG.
FIG. 8 is a partial cross-sectional view illustrating a target cell collection process. FIG.
9 is a cutaway perspective view showing a part of the cell trapping filter of FIG.
Fig. 10 is a photograph showing a biomarker of multiple tumor cells in body fluid. Fig.
11 is a graph comparing the recovery rates of multiple tumor cells in body fluids using a cell collection device.

이하에서는 화학식, 반응식, 구체적인 실시예 및 실험예를 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to chemical formulas, reaction formulas, specific examples and experimental examples. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결 (접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" (connected, connected, coupled) with another part, it is not only the case where it is "directly connected" "Is included. Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

본 발명의 실시예에서 체액 종양세포를 활용한 맞춤형 항암제 선별방법은 i) 암 환자의 체액(body fluid)을 추출하는 단계, ii) 상기 체액으로부터 체액 종양세포(tumor cells)를 분리하는 단계, iii) 상기 분리된 체액 종양세포를 단기 배양하는 단계, iv) 상기 단기 배양된 체액 종양세포에 후보 항암제를 반응시키는 단계, v) 상기 후보 항암제 반응을 분석하는 단계 및 vi) 상기 분석된 후보 항암제 반응 정보를 활용하여 개인별 맞춤형 항암제를 선별하는 단계일 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, a method for screening a customized anti-cancer agent using bodily fluid tumor cells comprises the steps of: i) extracting a body fluid of a cancer patient, ii) separating body fluid tumor cells from the body fluid, Iv) short-term culturing the isolated bodily fluid tumor cells, iv) reacting the short-term cultured bacterium tumor cells with a candidate anticancer agent, v) analyzing the candidate anticancer agent response, and vi) To select a customized anticancer agent.

도 1은 암 환자를 위한 개인 맞춤형 항암제 선별방법을 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하여 보면, 맞춤형 항암제 선별을 하기 위해 우선, 암 환자로부터 체액을 추출하는 단계(S10)를 실시한다. 기존 암 검진의 방법으로 사용되고 있는 조직생검은 환자로부터의 반복적인 채취가 어렵고, 한 번의 조직생검 후 일정시간의 회복기간을 필요로 하기 때문에 환자에게도 육체적인 부담을 줄 뿐만 아니라 조직생검을 하기 전 다양한 검사로 인해 효율적이지 못한 문제점이 있다. 또한 부작용으로 감염이나 출혈을 일으킬 수 있는 문제점이 있다. 따라서, 조직생검이 불가능한 환자 또는 반복적인 조직생검을 필요로 하는 환자를 위해 간단한 방법으로 암 진단을 가능하게 하는 검사 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다. 1 is a view showing a method of selecting a customized anticancer agent for cancer patients. Referring to FIG. 1, in order to select a customized anticancer agent, first, a body fluid is extracted from a cancer patient (S10). Because of the difficulty in repeated biopsy from the patient and the need for a period of recovery after a single biopsy, the biopsy system used as a conventional cancer screening method is not only physically burdened by the patient, There is a problem that it is not efficient due to inspection. There are also problems that can cause infection or bleeding due to side effects. Therefore, it is necessary to study the test methods that enable the diagnosis of cancer by a simple method for patients who can not be biopsied or who need repetitive biopsy.

체액을 이용하여 질병을 진단하는 방법은 반복적이고 비침습적인 방법으로 조직생검 보다 간편하며, 기존 조직생검을 위해 요구되었던 다양한 검사 및 시술을 대체함으로써 비용절감뿐만 아니라 환자의 몸 상태에 대한 부담을 덜어준다는 시간적, 경제적 이점이 있다. 체액 추출 후 체액 종양세포를 분리하는 과정이나 배양하는 과정에서 후보 항암제 반응검사를 실시하기에 충분한 개수의 체액 종양세포를 획득하지 못한 경우나 선별된 후보 항암제의 효과가 예상보다 좋지 않은 경우, 신속하게 다음 체액을 추출하여 체액 종양세포를 획득함으로써 빠른 시간 내에 반복적인 후보 항암제 반응검사를 실시할 수 있는 이점이 있다.The use of body fluids to diagnose diseases is a repeatable, noninvasive method that is simpler than tissue biopsy and replaces the various tests and procedures required for conventional biopsy to reduce costs and reduce the burden on the patient There is a time and economic advantage to give. In the case of failure to acquire a sufficient number of bacterium tumor cells to perform a candidate anticancer response test in the process of separating the body fluids tumor cells from the body fluids or in the course of culturing, or when the effect of the selected candidate anticancer agent is not better than expected, The following body fluids are extracted to acquire the hematological tumor cells, which makes it possible to perform the repeated candidate cancer chemotherapy test within a short period of time.

체액으로부터 체액 종양세포를 분리하는 단계(S11)는 체액 종양세포를 선택적으로 분리하는 기능을 가지는 세포 포집 필터 및 세포 포집 장치를 포함하는 분리장치를 이용하여 수행될 수 있다.The step (S11) of separating the body fluid tumor cells from the body fluid can be performed using a separation device including a cell collection filter and a cell collection device having a function of selectively separating body fluid tumor cells.

본 발명의 실시예에서 상기 체액은 혈액, 흉수, 복수, 심낭액, 양수, 관절액, 요, 뇌척수액일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다. 체강내에 체액이 고이는 경우는 매우 다양한 양성 및 악성 질환에서 질병의 경과 중 발생하게 되고, 이러한 체액은 별도의 도구나 장비가 없어도 쉽게 주사기를 삽입하여 천자할 수 있으므로 체액을 이용한 암 진단은 널리 활용될 수 있는 이점을 가지고 있다.In an embodiment of the invention, the body fluid may be, but is not limited to, blood, pleural fluid, ascites, pericardial fluid, amniotic fluid, joint fluid, urine, cerebrospinal fluid. The body fluid in the body cavity is present in a wide variety of benign and malignant diseases during the course of the disease, and the body fluid can be easily punctured by inserting a syringe without any additional tools or equipment. It has the advantage of being able to.

본 발명의 실시예에서 상기 (iii) 단계에서의 단기 배양 기간은 7일 내지 14일일 수 있다. 체액으로부터 분리된 체액 종양세포는 체액 내 극소수의 종양세포를 획득한 것으로서, 종양세포를 단기 배양 단계(S12)를 거쳐 짧은 시간 내에 후보 항암제와의 반응검사를 실시할 수 있을 다량의 종양세포를 확보해야 한다. 종양세포를 단기 배양하는 기간은 7일 내지 14일이 적합할 수 있으나, 체액 종양세포는 암의 종류에 따라 증식속도가 다르고, 환자의 암 진행 정도와 환자의 상태에 따라 체액로부터 획득할 수 있는 체액 종양세포의 개수가 다르기 때문에, 단기 배양기간을 7일 내지 14일로 제한하는 것은 아님을 명시한다. 나아가, 일반적으로 항암제 치료를 받는 경우 환자가 항암제를 처음 투약한 후 3주 정도를 항암치료의 일반적인 주기로 보는데, 이는 항암제의 독성이 커서 연속적으로 치료할 수 없기 때문이다. 따라서, 본 발명에 따른 선별방법에 따른 항암제가 환자에게 적합하지 않으면 1차 항암치료를 한 이후 2차 항암치료를 준비할 수 있도록, 배양 기간을 더 길게 설정할 수도 있다.In the embodiment of the present invention, the short-term culture period in step (iii) may be 7 days to 14 days. The hematologic tumor cells isolated from the body fluids obtained a very small number of tumor cells in the body fluid. The tumor cells were subjected to a short-term culture step (S12) to obtain a large amount of tumor cells capable of conducting a reaction test with the candidate anticancer agent within a short time Should be. The duration of the short-term culture of the tumor cells may be from 7 to 14 days. However, the body fluid tumor cells have different proliferation rates depending on the type of cancer and can be obtained from body fluids according to the degree of cancer progression and the condition of the patient Indicate that the short-term incubation period is not limited to 7 to 14 days since the number of hematologic tumor cells is different. Furthermore, in general, when patients receive chemotherapy, the patient usually sees three weeks after the first dose of chemotherapy as a general cycle of chemotherapy, because the toxicity of the chemotherapeutic agent is so great that it can not be treated continuously. Therefore, if the anticancer agent according to the screening method according to the present invention is not suitable for the patient, the incubation period may be set to be longer so as to prepare the second chemotherapy after the first chemotherapy.

본 발명의 실시예에서 상기 (iv) 단계에서의 후보 항암제는 암의 유전적 정보를 이용하여 선별되는 것일 수 있다.In the embodiment of the present invention, the candidate anticancer agent in the step (iv) may be selected using the genetic information of the cancer.

본 발명의 실시예에서 상기 암의 유전적 정보는 암 특이적 SNP 분석결과, 암 특이적 일배체형(haplotype) 분석결과, 암 특이적 돌연변이 분석결과 및 암 특이적 유전자 마커 분석결과에서 선택된 하나 이상의 유전적 정보일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.In an embodiment of the present invention, the genetic information of the cancer is one or more genes selected from cancer-specific SNP analysis results, cancer-specific haplotype analysis results, cancer-specific mutation analysis results and cancer- It may be, but is not limited to, information.

암 환자의 정보는 유전적 정보 또는 임상정보가 될 수 있다. 암 환자의 정보로서 암의 유전형을 분석하여 수득한 SNP, 돌연변이, 일배체형, 전장 염기서열 등의 유전적 정보를 사용할 경우, 유전적 정보를 약물반응 데이터 베이스에 적용하여 유전적 정보에 상응하는 후보 항암제를 도출하는 방식으로 수행될 수 있다. 또한, 암의 유전적 정보를 수득하지 않고서 환자의 임상정보만을 사용할 경우에도 후보 항암제를 도출할 수 있는데, 구체적으로는 암의 발생부위, 암 특이적 유전자 마커 분석 결과, 전이 관련 정보, 환자의 증상정보 등의 임상정보를 암의 임상정보와 유전적 정보를 포함하는 데이터 베이스에 적용하여, 후보 항암제를 도출하는 방식으로 수행될 수 있다.The information of the cancer patient can be genetic information or clinical information. Genetic information such as SNPs, mutations, haplotypes, and full-length sequences obtained by analyzing the genotype of cancer as information on cancer patients is used to apply genetic information to the drug reaction database to identify candidates corresponding to genetic information Can be carried out in such a manner as to derive an anticancer drug. In addition, candidate cancer drugs can be derived even when clinical information of the patient is used without obtaining the genetic information of cancer. Specifically, the candidate cancer agent can be derived from cancer occurrence site, cancer-specific gene marker analysis result, Information may be applied to a database containing cancer clinical information and genetic information, and a candidate anticancer agent may be derived.

체액 종양세포의 단기 배양 후, 환자의 유전적 정보를 고려한 후보 항암제 군을 선별하고, 상기 후보 항암제군을 환자의 체액 종양세포와 반응시키는 단계(S13)를 수행한다. 이후, 후보 항암제 군의 반응결과를 분석하면서 항암 활성 효과 및 부작용 등 후보 항암제의 반응 분석 단계(S14)를 수행한다. 후보 항암제 반응검사의 결과를 토대로 후보 항암제를 비교 분석하여 개인 맞춤형 항암제 선별 단계(S15)를 수행한다. 맞춤형 항암제란, 맞춤의학(tailored medicine)을 이용하여 결정되어 암이 발병한 개체에게 특이적으로 최적의 치료효과를 나타낼 수 있는 의약 조성물을 의미한다. 맞춤의학(tailored medicine)이란 맞춤의료(order-made medicine) 또는 환자 맞춤형 의학(personalized medicine)이라고도 하며, 환자 개인의 체질이나 환경을 개별적으로 조사하여, 여기에 적합한 치료법을 결정하는 방법 또는 치료하는 방법을 의미한다.After short-term culture of the body fluid tumor cells, a candidate anticancer agent group considering the genetic information of the patient is selected, and the candidate anticancer agent group is reacted with the patient's body fluid tumor cells (S13). Thereafter, the reaction analysis result of the candidate anticancer drug group is analyzed, and the step S14 of analyzing the reaction of the candidate anticancer drug such as the anticancer activity effect and the side effect is performed. Based on the results of the candidate anticancer drug test, candidate anticancer drugs are compared and analyzed to perform a personalized anticancer drug screening step (S15). The term "customized anti-cancer agent" refers to a pharmaceutical composition that is determined using tailored medicine and can exhibit an optimal therapeutic effect specifically to an individual who has developed cancer. Tailored medicine is also referred to as order-made medicine or personalized medicine, and is used to individually examine the constitution or environment of a patient to determine the proper treatment method or to treat it .

본 발명의 실시예에서 상기 (v) 단계는, (v-1) 상기 체액 종양세포의 유전정보와 상기 후보 항암제 반응정보를 분석하는 단계, (v-2) 상기 (v-1) 단계에서의 정보를 활용하여 정보 클러스터를 구축하는 단계, (v-3) 상기 정보 클러스터를 데이터 마이닝 하는 단계 및 (v-4) 상기 데이터 마이닝한 정보를 기초로 개인별 반응효과에 대한 알고리즘을 구축하는 단계일 수 있다.(V-1) analyzing the genomic information of the bodily fluid tumor cell and the candidate anticancer drug response information; (v-2) (V-3) data mining the information cluster, and (v-4) constructing an algorithm for individual reaction effects based on the data mining information. have.

도 2는 암 환자의 유전정보를 이용한 개인 맞춤형 항암제 선별방법을 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하여 보면, 상기 분석단계는 체액 종양세포의 유전정보 분석 단계(S20) 및 체액 종양세포와 후보 항암제 간의 반응 분석하는 단계(S21)를 포함한다. 상기 정보들을 취합하여 정보 클러스터를 구축 단계(S22) 및 상기 정보클러스터를 이용하여 데이터 마이닝(data mining) 단계(S23)를 수행한다. 데이터 마이닝이란 취합한 환자의 유전정보 및 체액 종양세포와 후보 항암제 간의 무수한 정보 가운데 숨겨져 있는 유용한 상관관계를 발견하여, 실행 가능한 정보를 추출하고 선별 결정에 이용하는 과정을 의미한다. 상기 상관관계를 발견하는 과정에서 체액 종양세포와 후보 항암제 간의 반응 효과에 따른 알고리즘 구축 단계(S24)를 수행할 수 있다. 본 발명에서의 알고리즘은 환자의 유전정보에 맞는 항암제를 선별하기 위하여 후보 항암제 중에 가장 적합한 항암제를 발견하기 위해 거치는 일련의 순서화된 절차를 의미한다.FIG. 2 is a view showing a method of selecting a customized anticancer agent using genetic information of a cancer patient. Referring to FIG. 2, the analyzing step includes analyzing the genetic information of the body fluid tumor cell (S20) and analyzing the reaction between the body fluid tumor cell and the candidate anticancer drug (S21). The information cluster is collected to construct an information cluster S22 and a data mining step S23 is performed using the information cluster. Data mining refers to the process of discovering useful correlations hidden in the genetic information of the patient and the innumerable information between the body fluid tumor cell and the candidate cancer drug, and extracting the executable information and using it in the screening decision. In the process of finding the correlation, an algorithm building step (S24) may be performed according to the reaction effect between the body fluid tumor cell and the candidate anticancer agent. The algorithm in the present invention refers to a sequence of ordered procedures to find the most suitable anticancer agent among the candidate anticancer agents in order to select the anticancer agents that match the genetic information of the patient.

개인 맞춤형 항암제 선별방법으로 도출된 결과 데이터를 축적하고, 축적된 데이터를 이용하면 암의 유전적 정보 데이터 및 환자의 임상정보 데이터의 상관관계를 분석할 수 있고, 상기 분석결과를 이용하여 이들 데이터 간의 연관성을 예측하는 알고리즘을 구축할 수 있다. 구축된 알고리즘은 개인 맞춤형 항암제 선별방법에 사용된 데이터와 상기 방법으로부터 도출된 데이터를 연계시킬 수 있으므로, 도축된 알고리즘을 이용하면 보다 용이하게 개인 맞춤형 항암제를 선별할 수 있다. 암의 유전적 정보, 환자의 임상정보 및 환자 맞춤형 항암제 정보 데이터 사이의 상관관계를 분석하여 구축된 알고리즘은 in vitro 및 in vivo 조건에서 추가적인 실험 없이 암의 유전적 정보 데이터 및 환자의 임상정보 데이터로부터 개인 맞춤형 항암제를 선별하는데 사용될 수 있으며, 알고리즘에 환자 데이터를 추가하여 갱신함으로써 개인 맞춤형 항암제 선별 성공률을 향상시킬 수 있다.It is possible to accumulate the result data derived from the personalized anticancer agent selection method and analyze the correlation between genetic information data of the cancer and clinical information data of the patient using the accumulated data, We can construct an algorithm that predicts associativity. The constructed algorithm can link the data used in the personalized anticancer drug screening method with the data derived from the above method, so that the customized anticancer drugs can be more easily selected using the slaughtered algorithm. The algorithm constructed by analyzing the correlation between cancer genetic information, patient clinical information, and patient-tailored anticancer drug information data, can be used to generate genomic information from cancer genetic information and patient clinical information data without further experiments in vitro and in vivo It can be used to select a personalized anticancer drug, and by updating the patient data with the algorithm, it is possible to improve the selection success rate of the customized anticancer drug.

도 3은 맞춤형 항암제 선별 시스템을 보여주는 도면이다. 3 is a view showing a customized anti-cancer agent screening system.

본 발명의 실시예에서 맞춤형 항암제 선별 시스템(3000)은, 암 환자의 체액으로부터 분리된 세포로부터 체액 종양세포를 분리하는 분리장치(1), 상기 분리된 체액 종양세포를 배양하는 배양장치(500), 상기 배양된 체액 종양세포에 상기 후보 항암제를 반응시키는 반응검사 장치(1000), 상기 반응검사 장치의 검사결과를 분석하는 분석장치(1500) 및 상기 분석장치에 의해 분석된 결과에 따라 맞춤형 항암제를 선별하는 선별장치(2000)일 수 있다.In the embodiment of the present invention, the customized anticancer drug screening system 3000 includes a separator 1 for separating body fluid tumor cells from cells separated from a body fluid of a cancer patient, a culture apparatus 500 for culturing the separated body fluid tumor cells, A reaction test apparatus 1000 for reacting the candidate anticancer agent with the cultured bodily fluid tumor cells, an analyzing apparatus 1500 for analyzing test results of the reaction test apparatus, and a customized anticancer agent according to the analyzed result by the analyzer May be a screening apparatus 2000 for sorting.

본 발명의 실시예에서 상기 분석장치는 정량적 중합효소 연쇄반응 기기(q-PCR machine), 플레이트 리더기(plate reader), 멀티플렉스 리더기(multiplex reader) 및 공초점 현미경(confocal microscope) 중에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다. 정량적 중합효소 연쇄반응 기기란 중합효소 연쇄반응(polymerase chain reaction, PCR)을 이용한 것으로 DNA 또는 RNA를 시간에 따라 모니터링하는 기기이다. 플레이트 리더기 및 멀티플렉스 리더기는 세포 수준의 반응을 미량으로 실행하고, 상기 변화를 감지하여 분석하는 기기이다. 공초점 현미경은 바늘구멍 조리개를 통해 여러 단면에 초점을 맞추는 현미경으로, 세포를 깊이감 있는 3차원 구조로 관찰할 수 있는 기기이다.In the embodiment of the present invention, the analyzer may be any one selected from a q-PCR machine, a plate reader, a multiplex reader, and a confocal microscope Or more, but is not limited to this. Quantitative polymerase chain reaction (PCR) is a device that uses DNA polymerase chain reaction (PCR) to monitor DNA or RNA over time. Plate readers and multiplex readers are devices that perform cell level reactions in a very small amount and detect and analyze the changes. The confocal microscope is a microscope that focuses on several cross-sections through a needle-eye iris, and is a device that can observe cells with a deep three-dimensional structure.

본 발명의 실시예에서 상기 분리장치는 체액 종양세포를 선택적으로 분리하는 기능을 가지는 세포 포집 필터 및 세포 포집 장치일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the separation device may be a cell collection filter and a cell collection device having a function of selectively separating body fluid tumor cells.

도 4는 세포 분리장치의 개략적인 구성을 나타내는 평면도이다.4 is a plan view showing a schematic configuration of a cell separation device.

도시된 바와 같이, 세포 분리장치(1)는 피펫팅 모듈(pipetting module)(10)과 작업 모듈(20)을 포함하며, 피펫팅 모듈(10)은 레일(30)을 따라 작업 모듈(20) 상에서 이동하며(도면에서 좌우 방향으로 이동) 세포 분리/포집 공정을 수행한다.As shown, the cell separation device 1 includes a pipetting module 10 and a working module 20, and the pipetting module 10 is connected to the working module 20 along the rails 30, (Moving in the left and right direction in the drawing) and performs a cell separation / collection process.

피펫팅 모듈(10)은 다수개의 피펫 작업대(11)와, 이 피펫 작업대(11)를 피펫팅 모듈 본체에 대해 상하 및 좌우로 이동시키는 구동부(12)를 포함할 수 있다.The pipetting module 10 may include a plurality of pipette workbenches 11 and a driving unit 12 for vertically and horizontally moving the pipette workbench 11 relative to the pipetting module body.

작업 모듈(20)은 샘플 튜브 보관부(21), 제1 피펫 랙(pipette rack)(22), 프로세스부(23), 디쉬(dish)/칩(chip) 카트리지부(24), 제2 피펫 랙(25), 및 회수용 튜브 보관부(26)를 포함한다. 참고로, 본 명세서에서 제1 피펫 랙(22)과 제2 피펫 랙(25)의 어느 하나, 또는 양자를 총칭하여 피펫 랙이라 한다.The working module 20 includes a sample tube storage section 21, a first pipette rack 22, a process section 23, a dish / chip cartridge section 24, A rack 25, and a collection tube storage section 26. [ In the present specification, one of the first pipette rack 22 and the second pipette rack 25, or both, is collectively referred to as a pipette rack.

프로세스부(23)에는 버퍼(buffer)액 보관을 버퍼액 보관 튜브와 액 혼합/추출/분리를 위한 프로세스 튜브가 위치한다.In the process section 23, a buffer solution storage tube and a process tube for solution mixing / extraction / separation are disposed.

제1 및 제2 피펫 랙(22; 25)에는 각각 상이한 크기의 피펫이 다수개 보관될 수 있으며, 사용이 완료된 피펫을 수거하기 위한 수거박스가 함께 또는 별도로 마련될 수 있다.A plurality of pipettes of different sizes may be stored in the first and second pipette racks 22 and 25 and a collection box for collecting used pipettes may be provided together or separately.

이와 같이 세포 분리장치(1)에는 세포 분리/포집/회수 공정을 위한 각종 구성이 포함되는데, 이러한 세포 분리장치(1)를 이용한 공정 중 가장 중요한 부분 중의 하나는 혈액을 원심분리하거나 버퍼액을 혼합하는 등의 전처리 과정을 거친 후, 이 혼합 시료로부터 표적 세포를 필터링하는 과정이다. 이를 위해 세포 포집 필터(200)(도 5참조)를 구비한 세포 포집 장치(100)를 디쉬 상에 위치시키고 여기에 버퍼액 등을 투입하여 유체의 흐름 압력에 의해 필터링을 수행하게 된다.As described above, the cell separation device 1 includes various components for the cell separation / collection / recovery process. One of the most important processes using the cell separation device 1 is to centrifuge the blood or to mix the buffer solution And then filtering the target cells from the mixed sample. To this end, the cell trapping apparatus 100 having the cell trapping filter 200 (see FIG. 5) is placed on the dish, and a buffer solution or the like is put into the cell trapping apparatus 100 to perform filtering by the flow pressure of the fluid.

디쉬로 유출된 버퍼액은 별도의 장소로 수거될 수 있다. 또한 세포 포집 장치(100)는 이미 버퍼액이 있는 디쉬 상에 놓여진 상태에서 필터링 작업이 이루어질 수도 있다. 버퍼액은 다수회 세포 포집 장치(100) 내부로 투입될 수 있으며, 또한 세포 포집 장치(100)에 투입되는 버퍼액은 버퍼액 보관 튜브로부터 공급될 수도 있고, 디쉬에 있는 버퍼액으로부터 공급될 수도 있다.Buffer liquids discharged into the dish can be collected in a separate place. Also, the cell collecting apparatus 100 may be subjected to a filtering operation while being placed on a dish already having a buffer solution. The buffer solution may be introduced into the cell collection device 100 a plurality of times, and the buffer solution introduced into the cell collection device 100 may be supplied from the buffer solution storage tube or may be supplied from the buffer solution in the dish have.

이와 같이, 세포 분리장치(1)는 혈액으로부터 표적 세포를 분리하여 포집하기 위한 장치로서, 세포 포집 필터(200)를 구비한 세포 포집 장치(100)를 포함한다. 여기서, 세포 포집 장치(100)를 세포 포집용 칩, 또는 간략하게 칩(chip)으로 표현하기도 한다.As described above, the cell separation device 1 is a device for separating and collecting target cells from blood, and includes a cell collection device 100 provided with a cell collection filter 200. Here, the cell collection device 100 may be represented by a cell collection chip, or simply a chip.

본 발명의 실시예에서 상기 세포 포집 필터는, 금속으로 이루어진 필터 본체에 매트릭스 형상으로 배치된 다수개의 사각 형상 기공이 마련되며, 상기 필터 본체의 두께를 t, 상기 기공의 가로 방향 길이를 a, 상기 기공의 세로 방향 길이를 b, 필터의 가로 방향을 따라 인접한 상기 기공 사이의 거리를 l, 필터의 세로 방향을 따라 인접한 상기 기공 사이의 거리를 m이라고 할 때, 상기 a와 b의 비율 a/b는 0.8 내지 1.2이고, 상기 l과 m의 비율 l/m은 0.8 내지 1.2이며, 상기 t와 a의 비율 또는 상기 t와 b의 비율 t/x(여기서 x는 a 또는 b)는 0.5 내지 1.8일 수 있다.In the embodiment of the present invention, the cell trapping filter is provided with a plurality of rectangular pores arranged in a matrix form in a filter body made of metal, wherein the thickness of the filter body is t, the length of the pores in the transverse direction is a, B is a length in the longitudinal direction of the pores, l is a distance between adjacent pores along the transverse direction of the filter, and m is a distance between adjacent pores along the longitudinal direction of the filter. Is in the range of 0.8 to 1.2, the ratio l / m of 1 to m is 0.8 to 1.2, and the ratio of t to a or the ratio t / x of t to b (wherein x is a or b) .

본 발명의 실시예에서 상기 a와 l의 비율 a/l은 0.9 내지 1.6이고, 상기 b와 m의 비율 b/m은 0.9 내지 1.6일 수 있다.In the embodiment of the present invention, the ratio a / l of a and l is 0.9 to 1.6, and the ratio b / m of b and m may be 0.9 to 1.6.

본 발명의 실시예에서 상기 a 또는 b는 표적 세포의 직경에 대하여 40 내지 70%의 크기를 갖는 것일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the a or b may have a size of 40 to 70% with respect to the diameter of the target cell.

본 발명의 실시예에서 상기 필터 본체는 니켈 또는 니켈합금으로 이루어진 것일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the filter body may be made of nickel or a nickel alloy.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예는 세포 포집 장치로서, 내측에 유체 유통 가능한 중공부를 가진 튜브와, 상기 튜브의 하측에 마련되며, 전술한 바와 같은 체액 종양세포 포집 필터를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a cell collection device comprising: a tube having a hollow portion capable of flowing fluid therein; and a humoral tumor cell collection filter provided below the tube, do.

본 발명의 실시예에서 상기 유체의 흐름 방향 상 상류 쪽으로부터 하류 쪽으로 순차적으로 배치되며, 다수의 세포 포집 필터들을 구비하며, 상기 상류 쪽에 배치된 세포 포집 필터는 상기 하류 쪽에 배치된 필터보다 크기가 큰 상기 형상 기공을 구비하며, 상기 각 필터 사이에는 상기 유체를 일시적으로 수용하는 저장층이 구비된 것일 수 있다.In an embodiment of the present invention, a plurality of cell collection filters are sequentially arranged from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the fluid, and the cell collection filter disposed on the upstream side is larger than the filter disposed on the downstream side And the shape pores may be provided, and a storage layer temporarily accommodating the fluid may be provided between the filters.

본 발명의 실시예에서 상기 상류 쪽에 배치된 세포 포집 필터의 형상 기공들의 수가 상기 하류 쪽에 배치된 세포 포집 필터의 형상 기공들의 수보다 더 적은 것일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the number of the shape pores of the cell collection filter disposed on the upstream side may be smaller than the number of the shape pores of the cell collection filter disposed on the downstream side.

이하, 세포 포집 장치 또는 세포 포집 필터의 구성을 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of the cell collection device or the cell collection filter will be described in detail.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 세포 포집 장치를 나타내는 분해 구성도, 도 6은 도 5의 세포 포집 장치의 측단면도, 도 7는 도 5의 세포 포집 장치의 세포 포집 필터의 개략적인 구성을 나타낸 사시도이다.6 is a side sectional view of the cell trapping apparatus of FIG. 5, and FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a cell trapping filter of the cell trapping apparatus of FIG. 5; FIG. 5 is an exploded perspective view showing a cell trapping apparatus according to an embodiment of the present invention; Fig.

도 5에 도시된 바와 같이, 세포 포집 장치(100)는 상측의 제1 튜브(110) 및 하측의 제2 튜브(120)를 결합하여 구성될 수 있으며, 제2 튜브(120)의 하측에 세포 포집 필터(200)가 마련될 수 있다.5, the cell trapping apparatus 100 may be configured by coupling a first tube 110 on an upper side and a second tube 120 on a lower side, A collection filter 200 may be provided.

도 6을 함께 참조하면, 제1 튜브(110)는, 제1 튜브 본체(111)와 이 제1 튜브 본체(111)의 하측에 마련된 돌출형 결합부(112)를 가질 수 있다. 제2 튜브(120)는, 제2 튜브 본체(121)와, 이 제2 튜브 본체(121)의 하측에서 내측 방향으로 돌출 설치된 돌출부(122)를 가질 수 있다. 돌출부(122)의 하측에 세포 포집 필터(200)가 고정 결합될 수 있다. 도시된 바와 달리 세포 포집 필터(200)가 돌출부(122)의 상측에 고정 결합되는 것도 가능하다.Referring to FIG. 6, the first tube 110 may have a first tube body 111 and a protruding engaging portion 112 provided below the first tube body 111. The second tube 120 may have a second tube body 121 and a protrusion 122 protruding inward from the lower side of the second tube body 121. And the cell collection filter 200 may be fixedly coupled to the lower side of the protrusion 122. The cell collection filter 200 may be fixedly coupled to the upper side of the protrusion 122 as shown in FIG.

이와 같이, 세포 포집 장치(100)는 내측에 유체 유통가능한 중공부를 가진 튜브(110; 120)와, 이 튜브(110; 120)의 하측에 마련된 세포 포집 필터(200)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 튜브(110; 120)는 2개의 제1 튜브(110) 및 제2 튜브(120)로 구성된 것으로 도시되어 있으나, 하나의 단일한 튜브로 구성되거나 3개 이상의 파트로 구성된 것일 수도 있다.The cell trapping apparatus 100 may include a tube 110 having a hollow portion capable of flowing fluid inside and a cell collection filter 200 provided below the tube 110 and 120 . Here, the tubes 110 and 120 are shown as being composed of two first tubes 110 and a second tube 120, but they may be composed of one single tube or three or more parts.

또한 세포 포집 필터(200)가 결합된 제2 튜브(120)의 하측에 추가로 튜브가 결합될 수도 있다. 즉, 유체 유통 가능한 튜브의 중간부에 세포 포집 필터(200)가 삽입되어 있는 형태로 구성될 수 있다. 따라서 본 발명의 명세서 또는 청구범위에서 튜브의 하측에 세포 포집 필터(200)가 설치되는 것으로 표현했다고 해서, 이것이 튜브의 중간부에 세포 포집 필터(200)가 마련된 형태의 세포 포집 장치(100) 구성을 배제하는 것은 아니다.Further, a tube may be further coupled to the lower side of the second tube 120 to which the cell collection filter 200 is coupled. That is, the cell collection filter 200 may be inserted into the middle portion of the tube. Therefore, in the specification or claims of the present invention, if the cell collection filter 200 is installed on the lower side of the tube, the cell collection device 100 in which the cell collection filter 200 is provided in the middle of the tube .

또한 도면에서는 결합부(112)와 제2 튜브 본체(121) 사이의 억지 끼워맞춤에 의해 제1 튜브(110)와 제2 튜브(120)가 고정 결합되는 것으로 도시되어 있으나, 이러한 결합 방식으로 한정되는 것은 아니며, 예컨대 나사산 형태에 의한 결합, 또는 접착, 융착 등의 방식으로 제1 튜브(110)와 제2 튜브(120)가 결합되는 것도 가능하다.Although the first tube 110 and the second tube 120 are fixedly coupled to each other by interference fit between the coupling portion 112 and the second tube body 121, But it is also possible that the first tube 110 and the second tube 120 are coupled with each other by, for example, a coupling by a thread-like shape, a bonding, a fusion or the like.

세포 포집 장치(100)의 튜브(110); 120)를 통해 유체가 이동하며, 세포 포집 필터(200)의 사이즈 선택성에 의해 표적 세포가 포집 및 회수될 수 있다. 유체는 정량의 유체를 토출할 수 있는 피펫에 의해 세포 포집 장치(100)의 내측으로 공급될 수 있으며, 그 외에도 주사기/시린지(syringe)나 채혈관, 팩 형태의 유체 저장장치 등으로부터 유체가 공급될 수도 있다.A tube 110 of the cell collection device 100; 120, and the target cells can be collected and collected by the size selectivity of the cell collection filter 200. The fluid can be supplied to the inside of the cell collection device 100 by a pipette capable of discharging a fixed amount of fluid and can be supplied from a syringe / syringe, a blood collection tube, .

유체는 예컨대 복수 또는 복수를 포함하는 용액일 수 있으며, 그 외에도 표적 세포 또는 표적 물질의 포집이 필요한 여하한 형태의 액체 또는 액상 물질일 수 있다. 그러한 예로서, 유체는 종양세포를 포함하는 혈액일 수 있으며, 이 경우 혈종 종양세포가 표적세포가 되고, 그 외의 혈구(백혈구, 적혈구)가 비표적 세포가 될 수 있다.The fluid may be, for example, a solution containing a plurality or a plurality of liquids, or any other type of liquid or liquid substance which requires collection of target cells or target substances. As an example, the fluid may be blood containing tumor cells, in which case hematoma tumor cells become target cells, and other blood cells (leukocytes, red blood cells) may become non-target cells.

도면에서는 세포 포집 장치(100)가 원통 형태로 도시되어 있으나, 반드시 이러한 형태로 한정되는 것은 아니며, 예컨대 사각형 등의 다각형으로 구성될 수도 있다. Although the cell collection device 100 is shown in the form of a cylinder in the drawing, it is not necessarily limited to such a shape, but may be formed of a polygon such as a quadrangle.

도 7을 참조하면, 세포 포집 필터(200)는 금속으로 이루어진 필터 본체(210)와, 이 필터 본체(210)에 매트릭스 형상으로 배치된 다수개의 사각 형상 기공(220)을 포함한다. 이 도면에서는 기공(220)의 크기를 과장하여 표현하였으나, 체액 종양세포와 같은 표적 세포의 크기를 고려할 때 기공(220)은 도시된 것보다 크기가 작고 그 수는 훨씬 많다. 본 명세서 및 도면에서 x방향은 가로 방향을, y방향은 세로 방향을 각각 나타내는 것으로 한다.Referring to FIG. 7, the cell collection filter 200 includes a filter body 210 made of metal and a plurality of rectangular pores 220 arranged in a matrix form in the filter body 210. Although the size of the pores 220 is exaggerated in this figure, the size of the pores 220 is smaller than that shown in the figure, considering the size of the target cells such as the body fluid tumor cells. In the present specification and drawings, the x direction indicates the horizontal direction and the y direction indicates the vertical direction.

한편, 기공(220)이 매트릭스 형상으로 배치되어 있다고 하여, 기공(220)의 가로방향 배치와 세로방향 배치가 반드시 동일해야 하는 것은 아니며, 또한 예컨대 제1, 3, 5... 열의 기공(220)과 제2, 4, 6열의 기공(220)이 엇갈린 형태로 배치되는 것도 가능하다.On the other hand, assuming that the pores 220 are arranged in a matrix, the arrangement of the pores 220 in the transverse direction and the longitudinal direction are not necessarily the same, and the pores 220 of the first, third, fifth, And the pores 220 of the second, fourth, and sixth rows may be arranged in a staggered manner.

도 8은 표적 세포의 포집 프로세스를 설명하는 부분 단면도이다. 필터 본체(210)에 형성된 기공(220)은 표적 세포(2)의 직경보다는 작고 비표적 세포(3)의 직경보다는 크게 마련된다. 다만, 기공(220)의 길이가 표적 세포(2)의 직경보다 작다 하더라도 그 차이가 너무 작은 경우, 즉 기공(220)이 표적 세포(2)와 비슷한 크기인 경우에는 필터링시 또는 회수시 표적 세포(2)가 손상되거나 변형될 수 있다. 이에 대한 상세는 후술하기로 한다.FIG. 8 is a partial cross-sectional view illustrating a target cell collection process. FIG. The pores 220 formed in the filter body 210 are smaller than the diameter of the target cell 2 and larger than the diameter of the non-target cell 3. However, if the length of the pores 220 is smaller than the diameter of the target cell 2 but the difference is too small, that is, if the pore 220 is of a size similar to that of the target cell 2, (2) may be damaged or deformed. Details thereof will be described later.

도 9는 도 7의 세포 포집 필터의 일부를 나타낸 절단 사시도이다.9 is a cutaway perspective view showing a part of the cell trapping filter of Fig.

도시된 바와 같이 세포 포집 필터(200)의 필터 본체(210)의 두께를 t, 기공(220)의 가로 방향 길이를 a, 기공(220)의 세로 방향 길이를 b, 세포 포집 필터(200)의 가로 방향을 따라 인접한 2개의 기공(220) 사이의 거리를 l, 세포 포집 필터(200)의 세로 방향을 따라 인접한 2개의 기공(220) 사이의 거리를 m이라고 할 때, 각 거리(또는 두께)는 다음과 같은 관계를 만족해야 한다. 이러한 관계를 만족할 경우 체액 종양세포와 같은 극소수 표적 세포를 80% 이상 회수하는 것이 가능하게 되며, 그 표준 편차는 10% 이하가 된다.A thickness of the filter body 210 of the cell collection filter 200 is denoted by t, a length of the pores 220 in the transverse direction is denoted by a, a length of the pores 220 in the longitudinal direction is denoted by b, A distance between adjacent two pores 220 along the transverse direction is denoted by l and a distance between two adjacent pores 220 along the longitudinal direction of the cell trapping filter 200 is denoted by m, Should satisfy the following relationship. When this relationship is satisfied, it is possible to recover at least 80% of microscopic target cells such as hematologic tumor cells, and the standard deviation thereof becomes 10% or less.

1. a와 b의 비율 a/b는 0.8 내지 1.21. The ratio a / b of a and b is 0.8 to 1.2

2. l과 m의 비율 l/m은 0.8 내지 1.22. The ratio l / m of 1 and m is 0.8 to 1.2

3. t와 a의 비율 또는 t와 b의 비율 t/x(여기서 x는 a 또는 b)는 0.5 내지 1.83. The ratio of t and a or the ratio t / b of t and b (where x is a or b) is from 0.5 to 1.8

4. a와 l의 비율 a/l은 0.9 내지 1.64. The ratio a / l of a and l is 0.9 to 1.6

5. b와 m의 비율 b/m은 0.9 내지 1.65. The ratio b / m of b to m is 0.9 to 1.6

여기서, 특히 위 3에서 제시한 t/x(x는 a 또는 b) 비율이 표적 세포의 회수율에 있어 중요하며, 또한 a/l 및 b/m의 비율도 회수율 및 세포 포집 필터(200)의 안정성(비변형성)에 중요하다. 이하 각 수치범위의 의미를 설명하면 다음과 같다.Here, the ratio t / x (x is a or b) shown in the above 3 is particularly important for the recovery rate of target cells, and the ratio of a / l and b / m is also important in terms of recovery rate and stability of cell collection filter 200 (Non-deformability). The meaning of each numerical range is as follows.

먼저, 기공(220)의 가로 방향 길이(a)와 기공(220)의 세로 방향 길이(b) 사이의 비율, 즉 a/b가 0.8 미만이거나 1.2 초과인 경우는 기공(220)이 어느 한 쪽의 길이가 상대적으로 긴 직사각 형태가 되는데, 이 경우 기본적으로 원형 형상인 표적 세포의 여과에 적절하지 않으며, 세포의 변형을 유발할 수 있다.First, when the ratio between the transverse length a of the pores 220 and the longitudinal length b of the pores 220, that is, a / b is less than 0.8 or more than 1.2, The length of the target is a relatively long rectangular shape. In this case, it is not suitable for filtration of target cells which are basically circular, and may cause cell deformation.

다음으로, 세포 포집 필터(200)의 가로 방향을 따라 인접한 2개의 기공(220) 사이의 거리(l)와, 세포 포집 필터(200)의 세로 방향을 따라 인접한 2개의 기공(220) 사이의 거리(m)의 비율, 즉 1/m이 0.8 미만이거나 1.2 초과인 경우는 다수개의 기공의 분포가 어느 한 쪽 방향으로 불균일하게 배치되며, 따라서 표적 세포의 회수시 회수 방법에 따른 편차가 크게 나오게 된다.Next, the distance between the two adjacent pores 220 along the transverse direction of the cell collection filter 200 and the distance between the two adjacent pores 220 along the longitudinal direction of the cell collection filter 200 (m), that is, 1 / m is less than 0.8 or more than 1.2, the distribution of a plurality of pores is non-uniformly arranged in either direction, and thus deviation due to the recovery method during the collection of target cells is largely obtained .

다음으로, 세포 포집 필터(200)의 필터 본체(210)의 두께(t)와, 기공(220)의 가로 방향 또는 세로 방향 길이(a; b)의 비율, 즉 t/x(여기서 x는 a 또는 b)가 0.5 미만이면 표적 세포가 필터를 통과하는 에러가 커지게 되고, t/x가 1.8 초과가 되면 비표적 세포가 필터를 통과하지 못하는 에러가 커지게 되며, 또한 세포에 손상을 주거나 변형을 줄 위험이 커진다.Next, the ratio of the thickness t of the filter body 210 of the cell collection filter 200 to the length or length a or b of the pores 220, that is, t / x, where x is a Or b) is less than 0.5, the error that the target cell passes through the filter becomes large. When t / x is more than 1.8, the error that the non-target cell can not pass through the filter becomes large, There is a greater risk of injury.

필터 본체(210)는 금속으로 이루어지는데, 예컨대 스테인리스스틸, 니켈, 알루미늄, 구리 등으로 제조될 수 있다. 이러한 금속제 세포 포집 필터(200)는 유체의 흐름 압력에 대한 저항성이 상대적으로 강하기는 하지만, 필터 본체(210)의 두께가 기공(220)의 길이에 비해 50% 미만으로 작아지면 강한 유체 압력에 의해 일시적으로 변형되었다가 탄성 복원력에 의해 원래 형태로 돌아가면서 기공(220)에 포집되어 있던 표적 세포가 손상되거나 변형될 수 있다. 또한 세포의 활성에 변화가 일어날 수도 있는데, 이로 인해 예컨대 체액 종양세포(표적 세포)에 의한 암 진단의 정확도가 낮아질 수 있다.The filter body 210 is made of metal, for example, stainless steel, nickel, aluminum, copper, or the like. Although the metal cell collection filter 200 is relatively resistant to the flow pressure of the fluid, when the thickness of the filter body 210 is less than 50% of the length of the pores 220, The target cells collected in the pores 220 may be damaged or deformed while being temporarily deformed and returning to the original shape due to the elastic restoring force. There may also be a change in the activity of the cells, which may result in a lower accuracy of cancer diagnosis, for example, by humoral tumor cells (target cells).

한편, 필터 본체(210)의 두께가 기공(220)의 길이에 비해 80% 초과하여 클 경우 필터 본체(210)의 두께가 지나치게 커져서 비표적 세포, 예컨대 혈구 세포가 기공(220)을 제대로 통과하지 못할 수 있다.On the other hand, when the thickness of the filter body 210 is greater than 80% of the length of the pores 220, the thickness of the filter body 210 becomes excessively large so that non-target cells such as blood cells do not pass through the pores 220 I can not.

예를 들어 기공(220)의 가로 방향 길이(a) 및 세로 방향 길이(b)를 각각 5㎛(마이크로미터)로 하는 경우, 필터 본체(210)의 두께(t)는 2.5㎛ 내지 9㎛ 이어야 하며, 그 두께(t)가 2.5㎛ 미만이 되거나 9㎛ 초과가 되면 전술한 바와 같은 문제가 발생한다.The thickness t of the filter main body 210 should be in the range of 2.5 μm to 9 μm when the lateral length a and the longitudinal length b of the pores 220 are respectively 5 μm If the thickness t is less than 2.5 占 퐉 or exceeds 9 占 퐉, the above-described problem arises.

다음으로, 기공(220)의 가로 방향 길이(a)와 세포 포집 필터(200)의 가로 방향을 따라 인접한 2개의 기공(220) 사이의 거리(l)의 비율, 즉 a/l이 0.9 미만인 경우 기공(220) 사이의 간격이 커지게 되어 표적 세포의 회수율이 작아지게 되며, a/l이 1.6 초과가 되면 필터 본체(210)의 전체 부피에 비해 캐비티(기공)의 전체 부피가 너무 커지게 되어 필터 본체(210)의 강성이 유지되지 못하게 된다. 이 경우 필터링시 필터 본체(210)가 변형될 위험이 커진다.Next, when the ratio of the distance 1 between the two pores 220 adjacent to each other along the transverse direction of the cell trapping filter 200, that is, a / l is less than 0.9, A / l is more than 1.6, the total volume of the cavities (pores) becomes too large as compared with the total volume of the filter body 210 The rigidity of the filter main body 210 can not be maintained. In this case, the risk of deformation of the filter main body 210 at the time of filtering becomes large.

한편, 기공(220)의 세로 방향 길이(b)와, 세포 포집 필터(200)의 세로 방향을 따라 인접한 2개의 기공(220) 사이의 거리(m)의 비율, 즉 b/m도 위 a/l의 경우와 동일하게 0.9 미만인 경우 기공(220) 사이의 간격이 커지게 되어 회수율이 작아지게 되고, b/m이 1.6 초과가 되면 필터 본체(210)의 전체 부피에 비해 캐비티의 전체 부피가 너무 커지게 되어 필터 본체의 강성을 유지하지 못하게 된다.The ratio of the length (b) in the longitudinal direction of the pores 220 to the distance (m) between the two adjacent pores 220 along the longitudinal direction of the cell trapping filter 200, that is, b / If the ratio b / m is more than 1.6, the total volume of the cavity becomes too large as compared with the total volume of the filter body 210, The rigidity of the filter main body can not be maintained.

세포 포집 필터(200)의 필터 본체(210)를 폴리머로 하면 필터의 두께를 작게 하는 것이 어렵다. 세포의 포집을 위해서는 유체에 압력을 주어 필터링시켜야 하는데, 이 과정에서 압력에 의해 필터 본체가 휘게 되는 등 필터 본체(210)에 변형이 생기게 되고, 이러한 필터 본체(210)의 변형에 의해 기공 내에 세포가 끼거나 손상을 입게 될 수 있다.When the filter main body 210 of the cell collection filter 200 is a polymer, it is difficult to reduce the thickness of the filter. In order to collect the cells, it is necessary to apply pressure to the fluid to perform filtration. In this process, the filter body 210 is deformed by bending the filter body due to the pressure. By deformation of the filter body 210, May be caught or damaged.

따라서, 본 발명에서는 필터 본체(210)를 금속으로 하여 유체 압력에 의한 변형 저항성을 크게 하였다. 이로써 필터 본체(210)의 두께를 작게 하는 것이 가능하게 되고, 이러한 필터 본체(210)의 두께에 대해 기공의 크기(a; b)와 기공 사이의 크기(l; m)를 일정 비율 내가 되도록 하여 표적 세포의 회수율을 크게 높일 수 있게 된다.Accordingly, in the present invention, the filter main body 210 is made of metal, thereby increasing deformation resistance due to fluid pressure. This makes it possible to reduce the thickness of the filter main body 210. The thickness of the filter main body 210 is set such that the size (a; b) of the pores and the size (1; m) The recovery rate of target cells can be greatly increased.

한편, 기공(220)의 가로 방향 길이(a)와, 기공(220)의 세로 방향 길이(b)는 표적 세포의 직경에 대하여 40 내지 70%의 크기를 가질 수 있다. 이 비율이 40% 미만이 되면 표적 세포와 비표적 세포에 대한 선택률이 낮아지게 된다. 즉, 비표적 세포가 기공을 통과하는 비율이 낮아질 수 있게 된다. 반대로 위 비율이 70% 이상이 되면 표적 세포가 기공을 통과하는 비율이 높아지게 되고, 또한 표적 세포가 기공에 끼이게 되어 표적 세포의 회수율이 저하된다. 한편 회수율을 높이기 위해 역세척하는 경우 표적 세포가 손상되거나 활성이 저하되는 문제가 발생한다.The length a of the pores 220 in the transverse direction and the length b of the lengths of the pores 220 may be 40 to 70% of the diameter of the target cells. When the ratio is less than 40%, the selectivity to target cells and non-target cells is lowered. That is, the rate at which non-target cells pass through the pores can be lowered. On the contrary, when the ratio is more than 70%, the percentage of the target cells passing through the pores becomes high, and the target cells become trapped in the pores, and the recovery rate of the target cells decreases. On the other hand, when backwashing to increase the recovery rate, the target cells are damaged or the activity is decreased.

구체적으로, 직경 7.5 내지 15㎛의 체액 종양세포에 대해 100mmHg의 유체 압력이 가한 실험에서는 체액 종양세포가 직경 8㎛의 기공(220)을 통과할 수 있었다. 또한 기공(220)의 크기를 일정 정도 이상으로 하면 이에 따라 기공(220) 사이의 거리도 커지게 되는데, 예컨대 7.5㎛의 체액 종양세포에 대해 기공(220) 사이의 거리(l; m)가 5㎛ 이상이 되면, 기공(220)들 사이에 위치하는 체액 종양세포는 역세척에 의해 필터 본체(210)의 표면으로부터 탈락되지 않을 수 있다(즉, 회수되지 않을 수 있다). 여기서, 역세척(back washing)이란 체액 종양세포를 포집한 이후에 포집시의 유체의 흐름과 반대 방향으로 유체를 유동시키는 것을 의미한다. 만약 체액 종양세포의 회수율을 높이기 위하여 유체의 역세척시 압력을 높이게 되면 체액 종양세포가 손상될 위험이 커지게 된다.Specifically, in an experiment in which a fluid pressure of 100 mmHg was applied to a body fluid tumor cell having a diameter of 7.5 to 15 탆, the body fluid tumor cell could pass through the pore 220 having a diameter of 8 탆. The distance between the pores 220 is larger than the distance between the pores 220 of the body fluid tumor cells of 7.5 占 퐉. When the distance between the pores 220 is 5 Mu] m or more, the body fluid tumor cells located between the pores 220 may not be separated from the surface of the filter body 210 by backwashing (that is, may not be recovered). Here, back washing refers to the flow of the fluid in the direction opposite to the flow of the fluid at the time of collecting the body fluid tumor cells. If the pressure is increased during backwashing of fluids to increase the recovery rate of hematologic tumor cells, the risk of damage to hematologic tumor cells will increase.

따라서 기공(220)의 가로/세로 방향의 길이를 표적 세포의 직경에 대해 어느 이상의 크기로 하는 것은 부적절하며, 표적 세포의 회수율 80% 이상 및 그 표준 편차 10% 이하를 위해, 위 비율은 70% 이하가 되어야 한다.Therefore, it is inappropriate to set the length of the pores 220 in the lateral direction to a certain size with respect to the diameter of the target cell. For the recovery of the target cell of 80% or more and the standard deviation of 10% or less, Or less.

한편, 기공(220)의 가로/세로 방향 길이를 표적 세포의 직경에 대해 40% 미만으로 하면 표적 세포와 비표적 세포에 대한 선택률이 낮아지게 될 뿐만 아니라, 기공(220)의 크기가 지나치게 작아지게 되고 이로 인해 인접한 기공(220) 사이의 거리도 작아지게 된다. 이 경우 세포 포집 필터(200)의 제작이 어려워질 뿐만 아니라 역세척시 세포 포집 필터(200)가 파손되는 문제가 발생한다.On the other hand, if the length of the pores 220 in the transverse direction is less than 40% of the diameter of the target cells, the selectivity to target cells and non-target cells will be lowered and the size of the pores 220 will be too small Thereby reducing the distance between adjacent pores 220. In this case, it is difficult to manufacture the cell collection filter 200, and the cell collection filter 200 may be damaged during backwashing.

필터 본체(210)는 니켈 또는 니켈합금으로 이루어질 수 있다. 필터 본체(210)를 금속으로 하는 경우의 효과에 대해서는 전술한 바와 같다. 예컨대 필터 본체(210)는 전주법(electroforming)에 의해 웨이퍼 상에 니켈을 도금한 후, 이 니켈층을 분리함으로써 얻을 수 있는데, 본 발명이 이러한 제조방법으로 한정되는 것이 아님은 물론이다. 예컨대, 마이크로미터 크기의 기공(220)을 형성하기 위하여 MEMS 기술을 이용한 에칭 방법을 사용하는 것도 가능하다.The filter body 210 may be made of nickel or a nickel alloy. The effect when the filter main body 210 is made of metal is as described above. For example, the filter body 210 can be obtained by plating nickel on a wafer by electroforming and then separating the nickel layer, but the present invention is not limited to such a manufacturing method. For example, it is also possible to use an etching method using MEMS technology to form micrometer-sized pores 220.

한편 도시하지는 않았으나, 필터 본체(210)의 표면에 친수성 박막층 또는 친수성으로 변환 가능한 박막층을 형성하는 것도 가능하다. 이 경우 비교적 적은 압력으로도 유체가 기공(220)을 통과할 수 있게 되어, 필터 본체(210)의 두께를 작게 할 수 있고, 또한 필터링 시 세포 포집 필터(200)가 손상되거나 변형되는 위험이 낮아지게 된다.On the other hand, although not shown, it is also possible to form a hydrophilic thin film layer or a hydrophilic thin film layer on the surface of the filter main body 210. In this case, even if the pressure is relatively low, the fluid can pass through the pores 220, the thickness of the filter body 210 can be reduced, and the risk of damaging or deforming the cell collection filter 200 during filtering is low .

도 10은 회수된 체액 중 복수 종양세포를 바이오마커인 CK(cytokeratin), vimentin, CD45로 염색하였고, 대조염색(counterstaining)을 위해 DAPI(4,6-diamidino-2-phenylindole)를 염색한 후 형광 현미경으로 확인한 사진이다. CK는 특이적 종양세포의 마커로 복수 종양세포를 선택하기 위해 사용되었으며, vimentin은 상피세포 표지인자로 사용되었으며, CD45는 백혈구 공통 항원으로 CD45 양성을 제외함으로써 복수 종양세포와 구별하기 위해 사용되었다. 따라서 복수 종양세포는 DAPI+/CK+/vimentin+/CD45- 세포일 수 있다. 종양세포 분리장치를 이용하여 회수된 복수 종양세포가 13.5%의 회수율을 보이는 것을 확인하였다.FIG. 10 shows the results of staining of multiple tumor cells in the recovered body fluids with biomarkers CK (cytokeratin), vimentin, CD45, DAPI (4,6-diamidino-2-phenylindole) for counterstaining, It is a photograph confirmed with a microscope. CK was used to select multiple tumor cells as a marker of specific tumor cells, vimentin was used as an epithelial cell marker, and CD45 was used to distinguish it from multiple tumor cells by excluding CD45 positive as a white blood cell common antigen. Therefore, a plurality of tumor cells is DAPI + / CK + / vimentin + / CD45 - may be a cell. It was confirmed that the multiple tumor cells recovered using the tumor cell separator showed a recovery rate of 13.5%.

도 11은 종양세포 분리장치를 이용하여 체액 중 복수 종양세포의 회수율을 비교한 그래프이다. A 내지 C는 기존 문헌의 방법을 이용하여 복수 종양세포 분리하였을 때 회수율로, 회수율이 8% 미만의 값을 가지는 반면, 상기 종양세포 분리장치를 이용하였을 때의 회수율은 13.5%로 높은 것을 확인하였고, 기존 문헌의 방법보다 더 효율적으로 복수 종양세포를 수득할 수 있음을 확인하였다. 11 is a graph comparing the recovery rates of multiple tumor cells in body fluids using a tumor cell separating apparatus. A to C showed recovery rates of less than 8% at the recovery rate when multiple tumor cells were separated using the methods of the existing literature, while the recovery rate was 13.5% when the tumor cell separation apparatus was used , It was confirmed that multiple tumor cells can be obtained more efficiently than the conventional methods.

이하, 본 발명의 실시예 및 실험예를 기재한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명의 구성 및 효과를 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아님을 명시한다.Hereinafter, examples and experimental examples of the present invention will be described. It should be understood, however, that these embodiments are provided for the purpose of further illustrating the structure and effects of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

3000 : 개인 맞춤형 항암제 선별 시스템
1 : 분리장치
10: 피펫팅 모듈
20: 작업 모듈
100: 세포 포집 장치
200: 세포 포집 필터
210: 필터 본체
220: 기공
500 : 배양장치
1000 : 반응검사 장치
1500 : 분석장치3000: Personalized anti-cancer drug screening system
1: Separation device
10: Pipetting module
20: Operation module
100: cell collection device
200: Cell collection filter
210:
220: Groundwork
500: culture apparatus
1000: reaction test device
1500: Analyzer

Claims (16)

i) 암 환자의 체액(body fluid)을 준비하는 단계;
ii) 상기 체액으로부터 체액 종양세포(tumor cells)를 분리하는 단계;
iii) 상기 분리된 체액 종양세포를 단기 배양하는 단계;
iv) 상기 단기 배양된 체액 종양세포에 후보 항암제를 반응시키는 단계;
v) 상기 후보 항암제 반응을 분석하는 단계; 및
vi) 상기 분석된 후보 항암제 반응 정보를 활용하여 개인별 맞춤형 항암제를 선별하는 단계;
를 포함하고,
상기 체액은 혈액인 것을 특징으로 하며,
상기 (iii) 단계에서의 단기 배양 기간은 7일 내지 14일인 것을 특징으로 하고,
상기 (iv) 단계에서의 후보 항암제는 암의 유전적 정보를 이용하여 선별되는 것을 특징으로 하며,
상기 암의 유전적 정보는 암 특이적 SNP 분석결과, 암 특이적 일배체형(haplotype) 분석결과, 암 특이적 돌연변이 분석결과 및 암 특이적 유전자 마커 분석결과에서 선택된 하나 이상의 유전적 정보인 것을 특징으로 하고,
상기 (v) 단계는,
(v-1) 상기 체액 종양세포의 유전정보와 상기 후보 항암제 반응정보를 분석하는 단계;
(v-2) 상기 (v-1) 단계에서의 정보를 활용하여 정보 클러스터를 구축하는 단계;
(v-3) 상기 정보 클러스터를 데이터 마이닝 하는 단계; 및
(v-4) 상기 데이터 마이닝한 정보를 기초로 개인별 반응효과에 대한 알고리즘을 구축하는 단계;
를 포함하고,
상기 ii)단계는 암 환자의 체액으로부터 분리된 세포로부터 체액 종양세포를 분리하는 분리장치를 이용하는 것을 특징으로 하며,
상기 분리장치는 체액 종양세포를 선택적으로 분리하는 기능을 가지는 세포 포집 필터 및 세포 포집 장치를 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 세포 포집 필터는,
금속으로 이루어진 필터 본체에 매트릭스 형상으로 배치된 다수개의 사각 형상 기공이 마련되며,
상기 필터 본체의 두께를 t, 상기 기공의 가로 방향 길이를 a, 상기 기공의 세로 방향 길이를 b, 필터의 가로 방향을 따라 인접한 상기 기공 사이의 거리를 l, 필터의 세로 방향을 따라 인접한 상기 기공 사이의 거리를 m이라고 할 때, 상기 a와 b의 비율 a/b는 0.8 내지 1.2이고, 상기 l과 m의 비율 l/m은 0.8 내지 1.2이며, 상기 t와 a의 비율 또는 상기 t와 b의 비율 t/x(여기서 x는 a 또는 b)는 0.5 내지 1.8인 것을 특징으로 하며,
상기 세포 포집 장치는,
내측에 유체 유통 가능한 중공부를 가진 튜브와,
상기 튜브의 하측에 마련되며, 상기 세포 포집 필터를 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 유체의 흐름 방향 상 상류 쪽으로부터 하류 쪽으로 순차적으로 배치되며, 다수의 세포 포집 필터들을 구비하며,
상기 상류 쪽에 배치된 세포 포집 필터는 상기 하류 쪽에 배치된 필터보다 크기가 큰 상기 사각 형상 기공을 구비하며,
상기 각 필터 사이에는 상기 유체를 일시적으로 수용하는 저장층이 구비된 것을 특징으로 하며,
상기 상류 쪽에 배치된 세포 포집 필터의 사각 형상 기공들의 수가 상기 하류 쪽에 배치된 세포 포집 필터의 사각 형상 기공들의 수보다 더 적은 것을 특징으로 하고,
상기 a와 l의 비율 a/l은 0.9 내지 1.6이고, 상기 b와 m의 비율 b/m은 0.9 내지 1.6인 것을 특징으로 하며,
상기 a 또는 b는 표적 세포의 직경에 대하여 40 내지 70%의 크기를 갖는 것을 특징으로 하며,
상기 필터 본체는 니켈 또는 니켈합금으로 이루어진 것으로 특징으로 하고,
상기 세포 포집 필터는 표면에 친수성 박막층이 형성되는 것을 특징으로 하며,
상기 세포 분리 장치는 피펫팅 모듈 및 작업모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 피펫팅 모듈은 다수의 피펫 작업대 및 상기 피펫 작업대를 피펫팅 모듈 본체에 대해 상하 좌우로 이동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 작업모듈은 샘플 튜브 보관부, 제1피펫랙, 프로세스부, 디쉬/칩 카트리지부, 제2 피펫 랙 및 회수용 튜브 보관부를 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 프로세스부에는 버퍼액 보관을 위한 버퍼액 보관 튜브와 액 혼합/추출/분리를 위한 프로세스 튜브가 위치하는 것을 특징으로 하는 것을 포함하는 환자 유래 체액 종양세포를 활용한 맞춤형 항암제 선별방법.i) preparing a body fluid of a cancer patient;
ii) isolating bodily fluid tumor cells from said body fluid;
iii) short-term culture of the isolated bodily fluid tumor cells;
iv) reacting said short-term cultured bodily fluid tumor cells with a candidate anticancer agent;
v) analyzing the candidate anticancer response; And
vi) selecting a customized anticancer agent based on the analyzed candidate anticancer drug response information;
Lt; / RTI >
Wherein the body fluid is blood,
Wherein the short-term culture period in the step (iii) is from 7 days to 14 days,
The candidate anticancer agent in the step (iv) is characterized by using genetic information of cancer,
Wherein the genetic information of the cancer is at least one genetic information selected from cancer-specific SNP analysis results, cancer-specific haplotype analysis results, cancer-specific mutation analysis results and cancer-specific gene marker analysis results and,
The step (v)
(v-1) analyzing genomic information of the bodily fluid tumor cells and the candidate anticancer response information;
(v-2) building an information cluster using the information in the step (v-1);
(v-3) data mining the information cluster; And
(v-4) constructing an algorithm for an individual reaction effect based on the data mining information;
Lt; / RTI >
The step ii) is characterized by using a separating device for separating the bodily fluid tumor cells from the cells separated from the body fluid of the cancer patient,
Wherein the separation device comprises a cell collection filter and a cell collection device having a function of selectively separating body fluid tumor cells,
The cell trapping filter comprises:
A plurality of rectangular pores arranged in a matrix form are provided in a filter body made of metal,
The thickness of the filter body is t, the length of the pores in the transverse direction is a, the length of the pores in the longitudinal direction is b, the distance between adjacent pores along the transverse direction of the filter is l, The ratio a / b of a and b is 0.8 to 1.2, the ratio l / m of 1 and m is 0.8 to 1.2, and the ratio of t and a or the ratio of t and b (Where x is a or b) of from 0.5 to 1.8,
The cell collecting device comprises:
A tube having a hollow portion through which fluid can flow inside,
And a cell collection filter provided on the lower side of the tube,
A plurality of cell collecting filters disposed in sequence from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the fluid,
Wherein the cell collection filter disposed on the upstream side has the rectangular pores larger in size than the filter disposed on the downstream side,
And a storage layer for temporarily storing the fluid is provided between the filters.
Wherein the number of the square pores of the cell collection filter disposed on the upstream side is smaller than the number of the square pores of the cell collection filter disposed on the downstream side,
Wherein the ratio a / l of a and l is 0.9 to 1.6, and the ratio b / m of b and m is 0.9 to 1.6,
Wherein a or b is characterized by having a size of 40 to 70% with respect to the diameter of the target cell,
Characterized in that the filter body is made of nickel or a nickel alloy,
The cell collection filter is characterized in that a hydrophilic thin film layer is formed on the surface,
Wherein the cell separation device further comprises a pipetting module and a working module,
The pipetting module includes a plurality of pipette workbenches and a driving unit for moving the pipette workbench vertically and horizontally relative to the pipetting module body.
Characterized in that the working module comprises a sample tube storage part, a first pipette rack part, a process part, a dish / chip cartridge part, a second pipette rack and a recovery tube storage part,
Wherein the process section comprises a buffer solution storage tube for buffer solution storage and a process tube for solution mixing / extraction / separation. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020160058304A 2016-05-12 2016-05-12 The personalized anti-cancer agent screening system using the tumor cells derived on body fluid of patients with cancer KR101895207B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160058304A KR101895207B1 (en) 2016-05-12 2016-05-12 The personalized anti-cancer agent screening system using the tumor cells derived on body fluid of patients with cancer
PCT/KR2017/004805 WO2017196063A1 (en) 2016-05-12 2017-05-10 Customized anti-cancer agent screening method using patient-derived bodily fluid tumor cells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160058304A KR101895207B1 (en) 2016-05-12 2016-05-12 The personalized anti-cancer agent screening system using the tumor cells derived on body fluid of patients with cancer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170127768A KR20170127768A (en) 2017-11-22
KR101895207B1 true KR101895207B1 (en) 2018-09-07

Family

ID=60267148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160058304A KR101895207B1 (en) 2016-05-12 2016-05-12 The personalized anti-cancer agent screening system using the tumor cells derived on body fluid of patients with cancer

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101895207B1 (en)
WO (1) WO2017196063A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070025883A1 (en) * 2005-04-21 2007-02-01 California Institute Of Technology Uses of parylene membrane filters

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19804372A1 (en) * 1998-02-04 1999-08-05 Michael W Dr Dr Dahm Method for the quantitative determination of tumor cells in a body fluid and suitable test kits
KR101254677B1 (en) * 2010-10-25 2013-04-15 주식회사 싸이토젠 Cells collection apparatus
KR101275744B1 (en) * 2010-10-25 2013-06-14 주식회사 싸이토젠 metal screen filter
KR101327533B1 (en) * 2012-12-11 2013-11-08 사회복지법인 삼성생명공익재단 Novel screening system for personalized anti-cancer agents
CN104520420B (en) * 2013-07-24 2016-09-07 株式会社奥普特尼克斯精密 Peripheral circulation tumour cell or rare cells separation device and peripheral circulation tumour cell or rare cells separation method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070025883A1 (en) * 2005-04-21 2007-02-01 California Institute Of Technology Uses of parylene membrane filters

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Science, Vol. 345, Issue 6193, Pages 216-220(공개일: 2014. 7. 11.).*

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017196063A1 (en) 2017-11-16
KR20170127768A (en) 2017-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10436686B2 (en) Process and device for separating biological particles contained in a fluid by means of filtration
US11231355B2 (en) Cell capture system and method of use
AU2023285752A1 (en) Polymer microfiltration devices, methods of manufacturing the same and the uses of the microfiltration devices
WO2012128717A1 (en) Isolating target cells from a biological fluid
DK2954758T3 (en) plasma Source
JP2008538282A (en) Device and method for enrichment and modification of circulating tumor cells and other particles
EP3531128B1 (en) Integrated platform for single cell analysis
US20140087456A1 (en) Isolating Target Cells From A Biological Fluid
KR101895207B1 (en) The personalized anti-cancer agent screening system using the tumor cells derived on body fluid of patients with cancer
US9322047B2 (en) Methods of and devices for capturing circulating tumor cells
KR101876724B1 (en) The personalized anti-cancer agent screening system and process for EGFR-TKI resistant patients using the circulating tumor cells derived on patients with the lung cancer
KR20170127241A (en) Body fluid tumor cell collecting filter and body fluid tumor cell collecting device having the same
US20200246798A1 (en) Microfluidic device possessing structures enabling differential analysis of a single cell's constituents
KR101790258B1 (en) Cell collecting filter and cell collecting device having the same
EP3887048A1 (en) Systems and methods for on-chip analysis of nucleic acids and for multiplexed analysis of cells
KR101876725B1 (en) The personalized anti-cancer agent screening system and process for androgen receptor overexpression patients using the circulating tumor cells derived on patients with the prostate cancer
KR101766450B1 (en) Method for recovering target cell
KR101926111B1 (en) Method for recovering target cell
KR101873315B1 (en) Method for recovering target cell
RU2423698C1 (en) Method of selective recovery of viable cell population from biological fluids
WO2023172339A1 (en) Methods and systems for aligning a sample plate
KR20160143152A (en) Method for recovering target cell
KR20160143150A (en) Method for recovering target cell
KR20160143151A (en) Method for recovering target cell

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)