Geniom RT Analyzerは、分子生物学における診断検査に使用される機器です。Geniom RT Analyzerは、組織中のmicroRNAレベルの動的な性質を疾患進行のバイオマーカーとして利用します。Geniom Analyzerは、マイクロ流体技術とバイオチップ・マイクロアレイ技術を統合し、マイクロ流体プライマー伸長アッセイ（MPEA）法を用いてmicroRNAを定量化します（図2）。[1]
背景
多くのヒト疾患（例えば、癌）は、分子レベルで動的なマイクロRNAレベルに関与していると考えられています。マイクロRNAは遺伝子発現の制御に重要であり、がん遺伝子の活性化や腫瘍抑制遺伝子の不活性化に重要な影響を及ぼす可能性があります。[2]特定のマイクロRNAは、特定の種類の癌の進行過程において、異なるレベルで検出されています。[3]
多くのヒト疾患において、早期診断検査は課題であることが証明されています[4]。これは、症状の表現型が曖昧であったり、その性質上、微妙であったりする可能性があるためです。その結果、分子バイオマーカーの特性評価に特化した広範な研究分野が発展しました。バイオマーカーは、様々な疾患段階における生物学的分子の正確な測定を可能にし、これらの測定値は最終的に、将来の早期診断検査に役立つ豊富なデータソースに貢献します。Geniom RT Analyzerは、自動化されたマイクロRNAバイオマーカープロファイリングを実行し、この増大するデータソースに貢献します[5] 。
生物学
マイクロRNA レベルの検出は、空間と時間の両方、またはその両方の組み合わせで役立ちます。
空間的マイクロRNA動態： 最近の研究により、血液中に遊離浮遊性マイクロRNAが検出できることが示されています。[2]これらの遊離浮遊性マイクロRNAは、組織細胞内のマイクロRNAと比較して、内因性RNAase活性から保護されていることが分かっています。この保護作用により、これらの遊離浮遊性マイクロRNAは適切で安定したバイオマーカーとなります。この安定したバイオマーカーは、組織間のマイクロRNAレベルを比較する際の対照として使用できます。組織間のマイクロRNAレベルを比較し、発現パターンを評価することは、がんや疾患の分類など、さまざまな用途に利用できます。[6]
マイクロRNAの時間的ダイナミクス： がん患者向けの腫瘍抑制薬の設計・開発における複雑な問題は、腫瘍内および腫瘍周囲の分子環境が腫瘍の発達過程を通じて一定ではないように見えることです。[7]マイクロRNAは、腫瘍の環境変動に寄与する分子群の一つです。腫瘍組織または正常組織におけるマイクロRNAレベルの経時的な変化を検出することで、こうした環境変化の性質を理解するのに役立ちます。この情報は、様々な治療介入の適切なタイミングを決定する際に活用できます。
ワークフロー
Geniom RT Analyzer のプラットフォームは、8 つの独立したマイクロアレイを内蔵したバイオチップで構成されています。組織由来の microRNA は、バイオチップに導入する前に処理する必要はありません。バイオチップには、検証済みで最適化されたカスタマイズ可能なキャプチャ プローブが内蔵されています。オンチップの Microfluidic Primer Extension Assay (MPEA) により、microRNA とキャプチャ プローブの直接ハイブリダイゼーションが可能です。ビオチン標識、プライマー伸長、洗浄の後、Geniom Analyzer はアレイを自動処理します。CCD (電荷結合素子) カメラがバイオチップの読み取りを支援し、microRNA 定量の画像を表示します。この画像は、ビオチン化ヌクレオチドを使用し、その後ストレプトアビジン-フィコエリトリンコンジュゲートで染色することでサポートされています。バイオチップごとに 8 つの独立したマイクロアレイを使用しているため、7 回の反復強度測定が可能になり、グラフの結果には通常、中央値が適用されます。その後、バイオマーカー評価の分析が行われ、データは miRDBXP データベースに保存されます。
革新
MPEA： MPEA法は、マイクロ流体技術を用いて、捕捉プローブとマイクロRNA分子の正確なタイミング、ひいては正確なアライメントを確保します。従来のプローブ-マイクロRNAハイブリダイゼーション法では、マイクロRNAを高価な試薬で前処理する必要がありました。また、これらの従来法では、ハイブリダイゼーション前にビオチンを導入する必要がありました。マイクロ流体技術の応用により、プライマー伸長前にビオチンや試薬による前処理は不要です。むしろ、ハイブリダイズした非標識のマイクロRNAが、ビオチン化ヌクレオチドを組み立てる酵素伸長反応のプライマーとして機能します。
参考文献
- ^ Lange J (2010). 「自動化バイオチッププラットフォームによるマイクロRNAプロファイリングにより、血液サンプルからバイオマーカーシグネチャーが明らかになる」Nature Methods . 7 (2): 17– 19. doi :10.1038/nmeth.f.281. PMID 20050392. S2CID 6227173.
- ^ ab Mitchell PS, Parkin RK, Kroh EM, et al. (2008年7月). 「循環マイクロRNAはがん検出のための安定した血液マーカーとして」Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 105 (30): 10513–8 . Bibcode :2008PNAS..10510513M. doi : 10.1073/pnas.0804549105 . PMC 2492472. PMID 18663219 .
- ^ Calin GA, Ferracin M, Cimmino A, et al. (2005年10月). 「慢性リンパ性白血病の予後および病勢進行に関連するマイクロRNAシグネチャー」. N. Engl. J. Med . 353 (17): 1793–801. doi : 10.1056/NEJMoa050995 . PMID 16251535 .
- ^ Jacobs IJ, Menon U (2004年4月). 「卵巣がんの早期発見のためのスクリーニングにおける進歩と課題」. Mol. Cell. Proteomics . 3 (4): 355–66 . doi : 10.1074/mcp.R400006-MCP200 . PMID 14764655.
- ^ Gilad S, Meiri E, Yogev Y, et al. (2008). 「血清マイクロRNAは有望な新規バイオマーカーである」. PLOS ONE . 3 (9) e3148. Bibcode :2008PLoSO...3.3148G. doi : 10.1371 / journal.pone.0003148 . PMC 2519789. PMID 18773077.
- ^ Yanaihara N, Caplen N, Bowman E, et al. (2006年3月). 「肺癌の診断と予後における特異的なマイクロRNA分子プロファイル」. Cancer Cell . 9 (3): 189–98 . doi : 10.1016/j.ccr.2006.01.025 . PMID 16530703.
- ^ Volinia S, Calin GA, Liu CG, et al. (2006年2月). 「ヒト固形腫瘍におけるマイクロRNA発現シグネチャーが癌遺伝子標的を定義する」Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 103 (7): 2257–61 . Bibcode :2006PNAS..103.2257V. doi : 10.1073/pnas.0510565103 . PMC 1413718. PMID 16461460 .
