技術情報

タンパク質多項目解析の応用(Luminex)

文献紹介

 

■Luminex社 RESEARCH PUBLICATIONS

Luminex社の文献については、以下のページをご覧ください。
https://www.luminexcorp.com/publications/

 

■当社におけるLuminex/マルチプレックスサスペンジョンアレイを用いた研究に関する文献のご紹介

※下記文献の試験は、当社で受託解析いたしました

IFATS Collection: In Vivo Therapeutic Potential of Human Adipose Tissue Mesenchymal Stem Cells After Transplantation into Mice with Liver Injury
Banas A, Teratani T, Yamamoto Y, Tokuhara M, Takeshita F, Osaki M, Kawamata M, Kato T, Okochi H, Ochiya T
Stem Cells. 2008;(10):2705-12

 間葉系幹細胞(MSCs)は成人の体内に広く存在していますが、近年、MSCsを用いた治療やその免疫調節作用など有効性が示されつつあります。特に、脂肪細胞由来のMSCs (AT-MSCs)は低侵襲的に採取が可能であり、肝疾患の幹細胞医療において効果的な手段の一つとなる可能性を秘めており将来的な臨床応用を期待されています。
 本研究では、CCl4により肝疾患を起こさせたヌードマウスにヒト由来AT-MSCsを移植することによって、その肝機能を回復させることを示しました。また、Luminexを用いたマルチプレックス解析によりAT-MSCsの培養上清のサイトカインおよび成長因子の網羅的な定量を行った結果、IL-1R alpha、IL-6、IL-8、G-CSF、GM-CSF、MCP-1、NGF、HGFがAT-MSCsにおいて有意に高く分泌されていることが明らかとなりました。これらの結果から、AT-MSCsが今後肝疾患、特に線維化の治療に活用できる可能性が示唆されました。
(各文献の解釈につきましては、弊社は一切の責任を負いません)

【Abstract】

 Mesenchymal stem cells (MSCs), largely present in the adult human body, represent an attractive tool for the establishment of a stem cell-based therapy for liver diseases. Recently, the therapeutic potential and immunomodulatory activity of MSCs have been revealed. Adipose tissue-derived mesenchymal stem cells (AT-MSCs), so-called adipose-derived stem cells or adipose stromal cells, because of their high accessibility with minimal invasiveness, are especially attractive in the context of future clinical applications. The goal of the present study was to evaluate the therapeutic potential of AT-MSCs by their transplantation into nude mice with CCl(4)-caused liver injury. We observed that after transplantation, AT-MSCs can improve liver functions, which we verified by changes in the levels of biochemical parameters. Ammonia, uric acid, glutamic-pyruvic transaminase, and glutamic-oxaloacetic transaminase concentrations returned to a nearly normal level after AT-MSC transplantation. These results raised the question of how AT-MSCs can achieve this. To discover the possible mechanisms involved in this therapeutic ability of AT-MSCs, in vitro production of cytokines and growth factors was analyzed and compared with MSCs from bone marrow (BM-MSCs) and normal human dermal fibroblasts (NHDFs). As a result we observed that AT-MSCs secrete interleukin 1 receptor alpha (IL-1Ralpha), IL-6, IL-8, granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF), granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF), monocyte chemotactic protein 1, nerve growth factor, and hepatocyte growth factor in a volume higher than both BM-MSCs and NHDFs. Thus, our findings suggest that AT-MSCs may account for their broad therapeutic efficacy in animal models of liver diseases and in the clinical settings for liver disease treatment. Disclosure of potential conflicts of interest is found at the end of this article

PMID 18535155

※下記文献の試験は、当社で受託解析いたしました

マウス敗血症モデルにおける各種サイトカインの変動と免疫グロブリン投与の効果
江 藤 晶、 西山 雄一
Progress in Medicine  2007;27:1833-1837

 上記の研究では、マウス敗血症モデルを用いて、各種サイトカインの変動と免疫グロブリン投与の効果を検討しました。マウスに盲腸結紮穿刺法(cecal ligation and puncture : CLP)を適用して敗血症モデルを作製し、1、4、8時間後に血中の各種サイトカイン(IL-1a、IL-1b、TNF-a、IL-6、IL-10、G-CSF、MCP-1、KC)濃度を測定しました。本モデル作製後、IL-1a、TNF-a、IL-6、IL-10、G-CSF、MCP-1、KCは有意に産生され、8時間で高値を示しました。CLPモデル作製直後に免疫グロブリンを投与したマウスの、IL-1a、IL-10、G-CSF、MCP-1の産生は有意に抑制されました。TNF-a、IL-6では有意な差は認められませんでしたが、抑制される傾向にありました。以上より、免疫グロブリンは敗血症による高サイトカイン血症の状態を軽減することが示唆されました。
(各文献の解釈につきましては、弊社は一切の責任を負いません)

NSCLCにおけるHGF、VEFG

Impact of serum hepatocyte growth factor on treatment response to epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitors in patients.
Kasahara K, Arao T, Sakai K, Matsumoto K, Sakai A, Kimura H, Sone T, Horiike A, Nishio M, Ohira T, Ikeda N, Yamanaka T, Saijo N, Nishio K.

 上皮成長因子受容体(EGFR)の変異は、非小細胞肺がんの患者におけるEGFR-チロシンキナーゼ阻害剤 (EGFR-TKI)治療の予後を予測するバイオマーカーとして知られています。しかしながら、 EGFRに変異をもつ患者であってもその治療効果が異なる場合もあります。本研究では、EGFR-TKI治療に有効な他のバイオマーカーを探索しました。EGFR-TKI治療前の95名の非小細胞肺腺がん患者の血清を用いて、Amphiregulin、β-cellulin、EGF、EGFR、Epiregulin、FGF-basic、HB-EGF、HGF、PDGF-BB、PlGF、Tenascin C、TGF-α、VEGFの13種類のタンパク質の濃度を、酵素免疫吸着測定法(ELISA)とmultiplex assay(LuminexR)を用いて測定しました。その結果、進行性の患者は非進行性の患者に比較して、HGFおよびVEGF濃度が有意に高値を示し、単変量解析により、HGFおよびVEGFが無憎悪生存期間(PFS)および全生存率(OS)と深く関与している事が分かりました。更に、EGFR変異(20 /95検体中)を考慮した多変量解析においても、HGFの高発現群ではPFSおよびOSが有意に短く、HGFはEGFR-TKI治療の予後不良因子であると考えられました。

 以上の結果より、血清HGFやVEGFをバイオマーカーとして使用することで、EGFR-TKI治療が有益となる患者を層別化できる可能性が示唆されました。
(各文献の解釈についきましては、弊社は一切の責任を負いません。)

PURPOSE: The epidermal growth factor receptor (EGFR) mutation status has emerged as a validated biomarker for predicting the response to treatment with EGFR-tyrosine kinase inhibitors (EGFR-TKI) in patients with non-small cell lung cancer. However, the responses to EGFR-TKIs vary even among patients with EGFR mutations. We studied several other independently active biomarkers for EGFR-TKI treatment.
EXPERIMENTAL DESIGN: We retrospectively analyzed the serum concentrations of 13 molecules in a cohort of 95 patients with non-small cell lung adenocarcinoma who received EGFR-TKI treatment at three centers. The pretreatment serum concentrations of amphiregulin, β-cellulin, EGF, EGFR, epiregulin, fibroblast growth factor-basic, heparin-binding EGF-like growth factor, hepatocyte growth factor (HGF), platelet-derived growth factor β polypeptide, placental growth factor, tenascin C, transforming growth factor-α, and vascular endothelial growth factor (VEGF) were measured using enzyme-linked immunosorbent assay and a multiplex immunoassay system. The associations between clinical outcomes and these molecules were evaluated.
RESULTS: The concentrations of HGF and VEGF were significantly higher among patients with progressive disease than among those without progressive disease (P < 0.0001). HGF and VEGF were strongly associated with progression-free survival (PFS) and overall survival (OS) in a univariate Cox analysis (all tests for hazard ratio showed P < 0.0001). A stratified multivariate Cox model according to EGFR mutation status (mutant, n = 20; wild-type, n = 23; unknown, n = 52) showed that higher HGF levels were significantly associated with a shorter PFS and OS (P < 0.0001 for both PFS and OS). These observations were also consistent in the subset analyses.
CONCLUSIONS: Serum HGF was strongly related to the outcome of EGFR-TKI treatment. Our results suggest that the serum HGF level could be used to refine the selection of patients expected to respond to EGFR-TKI treatment, warranting further prospective study.

PMID 20679350

NSCLC皮膚毒性におけるMIP-1beta

Plasma MIP-1beta levels and skin toxicity in Japanese non-small cell lung cancer patients treated with the EGFR-targeted tyrosine kinase inhibitor, gefitinib.

Kimura H, Kasahara K, Sekijima M, Tamura T, Nishio K
Lung Cancer. 2005 Dec;50(3):393-9

 ゲフィチニブ(イレッサ)は、シグナル伝達を遮断する経口投与可能な選択的EGFRチロシンキナーゼインヒビターです。これまでに、ゲフィチニブやエルロチニブ等のEGFRを標的とするチロシンキナーゼインヒビターによる治療患者において、皮膚毒性の副作用が報告されています。この皮膚毒性が進行するメカニズムは未だ不明ですが、免疫学的メカニズムが関与している可能性が考えられています。

 本研究において、NSCLC患者の血清を用いて数種類のサイトカインの血清レベルと、初回単独療法としてゲフィチニブ投与された患者の皮膚毒性との関連を調べました。28名のNSCLC患者から、ゲフィチニブ投与開始前の24名の血清及び、治療開始後2週間あるいは4週間後の23名の血清を採取し、17種類の主要なサイトカイン濃度をmultiplex assay(LuminexR)により測定しました。

 その結果、治療開始前において8種類のサイトカインは0.06~58.26μg/mLの範囲で発現し、他の9種類のサイトカインは検出限界以下を示しました。治療開始前後の比較では、いずれのサイトカインも変化を示しませんでした。(補足:Figure2のデータより、ゲフィチニブ治療後の患者血清では治療前に比較して、MCP-1betaレベルが有意に高値を示しています。)しかしながら、皮膚毒性の有無で比較した場合には、皮膚毒性を示す群(16/24)において皮膚毒性を示さない群と比較し、MIP-1betaが顕著に低下していました。IL-4及びIL-8も同様に低下傾向を示した為、k近傍法により解析した結果、MIP-1beta及びIL-4、IL-8を含む予後セットは分類率が75%になることが示されました。また、これらのサイトカインレベルは、腫瘍の薬剤応答等の他のパラメーターとも、有意な関連はありませんでした。結論として、血漿中MIP-1beta レベルは、ゲフィチニブ治療を受ける患者において、皮膚毒性の有用な予後因子になる可能性が示唆されました。
(各文献の解釈につきましては、弊社は一切の責任を負いません)

  Gefitinib (Iressa) is an orally active, selective EGFR tyrosine kinase inhibitor that blocks signal transduction pathways. Skin toxicity has been reported to be the major toxicity observed in patients treated with the EGFR-targeted tyrosine kinase inhibitors, such as gefitinib and erlotinib. Although the mechanisms underlying the development of the skin toxicity remain to be precisely clarified, immunological mechanisms are considered to be involved. We examined the correlations between the plasma levels of several cytokines and the risk of development of adverse events, especially skin toxicity, induced by the administration of gefitinib as first-line monotherapy in non-small cell lung cancer (NSCLC) patients. Paired plasma samples were obtained from a total 28 patients of non-small cell lung cancer; the first before the initiation of gefitinib administration (250 mg/day) (24 patients) and the second 2 or 4 weeks after the initiation of treatment (23 patients). The plasma concentrations of 17 major cytokines were measured using a bead-based multiplex assay. The median concentrations of eight of these cytokines before the start of treatment ranged from 0.06 (IL-5) to 58.26 (MIP-1beta) (microg/ml). The concentrations of the remaining nine cytokines were under the detectable limit (<0.01 microg/ml) in more than 50% of the samples. Comparisons of the levels before and after treatment showed no significant differences for any of the cytokines measured.

 The MIP-1beta levels were significantly lower in the patients with skin toxicity (16/24) as compared with those in the patients not showing any skin toxicity (59.1+/-10.5 versus 119.0+/-36.8; p=0.042 by the two-sample t-test). The K-Nearest Neighbor Prediction (K=3) showed the classification rate to be 75% for the prediction sets containing MIP-1beta, IL-4 and IL-8. There were no significant associations between the levels of any of the cytokines measured and any other parameters, including the tumor response to the drug. In conclusion, the plasma MIP-1beta level may be a useful predictor of the development of skin toxicity in patients receiving gefitinib treatment.

PMID:16153743

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