Drug sensitivity of single cancer cells is predicted by changes in mass accumulation rate — Nature Biotechnology2016

【一言まとめ】単一がん細胞の薬物感受性を質量蓄積速度の変化から予測

【著者】 Stevens, M. M., Maire, C. L., Chou, N., Murakami, M. A., Knoff, D. S., Kikuchi, Y., … Manalis, S. R

【所属機関】

【URL】http://www.nature.com/nbt/journal/v34/n11/full/nbt.3697.html

【Abstract】

【Abstract翻訳】
がん治療薬に対する腫瘍細胞の反応を明らかにすることができる解析法があれば、個々の患者に適した投薬計画の選択に大いに役立つ可能性がある。しかし、現在の機能解析の有用性には限界があり、遺伝的な予測バイオマーカーはごく一部のがん治療にしか存在しない。我々は、懸垂マイクロ流路共振器で数時間かけて測定される単一細胞の質量蓄積速度（MAR）が、膠芽細胞腫およびB細胞急性リンパ性白血病細胞の薬物に対する感受性または抵抗性を正確に判定することを見いだした。MARにより、異なる腫瘍の間だけでなく、個々の腫瘍内および腫瘍由来細胞株内でも薬物感受性が多様であることが明らかにされた。MARの測定により、わずか25 μlの末梢血試料を用いて、細胞の生存、および続けて行われる特性解析との適合性を維持しながら、薬物反応を予測できた。MARの測定は、単一細胞の治療反応の直接測定、および不均質な腫瘍中の表現型抵抗性を有する細胞部分集団を明らかにするための有望な手法となる。

【どんなもの？】
がん治療のある場合とない場合の、１細胞それぞれの15分に渡るマイクロチャネル共振器によって重み付けされた治療感度の機能評価を行った。

【先行研究と比べてどこがすごい？】
以前は患者への治療薬投与の際により多くの患者で治療効果があった時にバイオマーカーを探索。個別化された医療には適していなかった。機能探索では多くのパラメータを無視し腫瘍の大きさで評価。

【技術や手法のキモはどこ？】
・SMRという手法を開発した。小さな流路にmassを流しの共振の中断を検知することで変化を見る。MARで浮遊液を培養液、生体分子の代わりに細胞自体を使う。

・buoyant massとしてMAR法にかけるにより細胞の物理的な変化を計測できる。細胞を壊すことなく治療応答を予測。効果が既知の治療法への応答は時間と共に単調増加。

【どうやって有効だと検証した？】

【議論はある？】
・応答パターンの分岐＝細胞の不均一性で良いの？

・共振がなくなると細胞の物理的な変化が起きた。＝「治療効果があった」と言えるのか。

【次に読むべき論文は？】

【手法詳細】

【関連リンク】