単細胞生物学

概要

CWR-R1前立腺癌細胞株およびヒト前立腺組織から単離した単一細胞における遺伝子発現（サイドポピュレーション表現型に基づく）

カリヤン・J・ガンガヴァラプ、オースティン・ミラー、ウェンディ・J・ハス

単一細胞レベルで生物学的シグナルを定義すると、がんを引き起こすドライバー変異を特定できます。マイクロ流体選別や磁気捕捉システムなどの単一細胞を分離する技術には、コストが高く、労働集約的であり、多数の細胞が必要であるなどの制限があります。したがって、現在の研究の目標は、標準的な逆転写PCR（RT-PCR）を含む通常の研究室での使用を促進するために、分析用に単一細胞を分離できる、コストと労働効率が高く、信頼性が高く、再現性のある技術を特定することです。

本研究では、CWR-R1前立腺癌細胞株およびヒト前立腺臨床検体から単離した単一前立腺細胞を、ダイサイクルバイオレット（DCV）のATP結合カセット（ABC）トランスポーター流出、サイドポピュレーションアッセイに基づいて使用しました。4つの遺伝子、ABCG2、アルデヒド脱水素酵素1A1（ALDH1A1）、アンドロゲン受容体（AR）、および胚性幹細胞マーカーOct-4の発現を判定しました。

CWR-R1 細胞株における現在の研究の結果、ABCG2 および ALDH1A1 遺伝子の発現は、それぞれ単一側集団細胞の 67% および非側集団細胞の 17% または 100% で見られました。臨床検体から分離された単一細胞を使用した研究では、Oct-4 遺伝子は単一側集団細胞の 22% のみで、単一非側集団細胞の 78% で検出されました。一方、AR 遺伝子の発現は、同じヒト前立腺臨床検体から分離された単一側集団細胞および非側集団細胞の 100% で見られました。

これらの研究は、FACS によって分離された単一細胞に対して RT-PCR を実行することで、細胞株および酵素消化組織からの単一細胞における遺伝子発現を判定できることを実証しています。これらの研究では、単純な「はい/いいえ」の発現の読み取り値が得られますが、より感度の高い定量的 RT-PCR では、必要に応じてさらに多くの情報を提供できます。