Glyco-Biomarkers for novel Diagnosese and Regenerative Medicine

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1 Gold Standard 糖鎖プロファイリング GlycoLite TM 2100 GlycoStation TM Reader 1200 LecChip TM

2 テクノロジープラットフォーム : GlycoStation TM レクチンマイクロアレイ : LecChip TM

3 糖鎖は細胞の顔 : 生命は糖鎖なしでは存在しない Alberts et al. (eds.) Molecular biology of the cell (3rd ed.) p.502 細胞膜タンパク質は強く糖鎖修飾を受けている P.M.Rudd et al., J. Mol. Biol. 293,

4 どうして糖鎖は重要なのか? ヒトのタンパク質の 50% 以上が糖鎖修飾を受けている 糖鎖構造は 生命の発生 分化 癌化などで大きく変化する 組織毎に糖鎖構造は異なり そしてまたそれは種によっても異なる 個々人の間でも幾つかの糖鎖構造は異なる ( たとえば, A, B, O 血液型 ) それ故 医療行為におけるほとんどの現象には糖鎖の構造変化が何らかの形で関係していると言って過言ではない 癌 腫瘍マーカーの 70% 以上は糖鎖抗原 免疫 ex)ca19-9, CA125 免疫系には多くの糖鎖抗原が関与している ex. NKT 細胞と糖脂質抗原 感染症 感染症のターゲット分子の多くが糖鎖抗原です ex. インフルエンザウイルスとシアル酸 再生医療 80% の分化マーカーは糖鎖抗原です ex. SSEA-3, TRA-1-60

5 (ng/ml) クルードサンプルの糖鎖プロファイリング例 : ラットの組織 肝臓と脳から抽出したタンパク質で次の糖鎖構造で大きな違いが見られる Siaa2-6 T-antigen Gain mSec

6 レクチンアレイを使って 糖鎖構造のバイオロジカルなプロファイリングを行う Lectin n GlycoStation TM は スライドグラス上に固定化された多数のレクチンを持つマイクロアレイ ( LecChip TM ) に蛍光ラベリングを行ったタンパク質溶液をアプライし 蛍光画像を取得する レクチンが認識する糖鎖エピトープ情報を元に 糖鎖のプロファイリングを行うシステムの名称である 得られた蛍光画像は 専用の解析ソフト GlycoStation TM Tools Pro を用いて解析される Evanescent-field fluorescence-assisted lectin microarray: a new strategy for glycan profiling, A. Kuno, J. Hirabayashi et al., Nature Methods, vol2, No.11, November (2005) pp

7 LecChip Ver.1.0 固定化パターン Fuc High-Man Chitin Asialo Branch O-Glycan Sia Gal Agalacto 45 種類のレクチンが 3 重に固定化されている Others アレイ表面の洗浄操作なしに ダイレクトに液層から蛍光画像を取得する LecChip LAA07B00701 LecChip TM ver.1.0 得られた蛍光画像

8 LTL 1 PSA 2 LCA 3 UEA_I 4 AOL 5 AAL 6 MAL_I 7 SNA 8 SSA 9 TJA-I 10 PHA(L) 11 ECA 12 RCA PHA(E) 14 DSA 15 GSL-II 16 NPA 17 ConA 18 GNA 19 HHL 20 ACG 21 TxLC_I 22 BPL 23 TJA-II 24 EEL 25 ABA 26 LEL 27 STL 28 UDA 29 PWM 30 Jacalin 31 PNA 32 WFA 33 ACA 34 MPA 35 HPA 36 VVA 37 DBA 38 SBA 39 Calsepa 40 PTL_I 41 MAH 42 WGA 43 GSL_I_A4 44 GSL_I_B4 45 Marker 46 BG 47 CV LecChip TM : 世界 TOP クラスの性能を誇るプロテイン ( レクチン ) アレイ CV=20% Good control of the shape of each spot and the CV-value Configuration Number of Lectins Number of Wells CV value Storage Life Storage Condition 45 species, 3 spots per lectin 7 wells on a slide glass, well volume=100ml <20% (over all) Approx. 180 days - 20 o C LecChip TM Ver.1.0

9 洗浄操作なし!! 糖鎖 / レクチン : Kd M Glycan Lectin Washing Lose binding Interaction between glycan and lectin is so weak 抗原 / 抗体 : M アビジン / ビオチン : M

10 エバネッセント波蛍光励起 : 高感度で使いやすい 4-6 nm 3-4 nm

11 Edited by M. Yamada, 8/21/2007 Lectin No. Lectin Reported specificity 1 LTL Fuca1-3 Gal 1-4)GlcNAc, Fuca1-2Gal 1-4GlcNAc 2 PSA Fuca1-6GlcNAc, a-d-glc, a-d-man 3 LCA Fuca1-6GlcNAc, a-d-glc, a-d-man 4 UEA-I Fuca1-2Gal 1-4GlcNAc 5 AOL Fuca1-6GlcNAc (core fucose) 6 AAL Fuca1-6GlcNAc, Fuca1-3(Gal 1-4)GlcNAc 7 MAL Siaa2-3Gal 1-4GlcNAc 8 SNA Siaa2-6Gal/GalNAc 9 SSA Siaa2-6Gal/GalNAc 10 TJA-I Siaa2-6Gal/GalNAc 11 PHAL tri/tetra-antennary complex-type N-glycan 12 ECA Gal 1-4GlcNAc 13 RCA120 Gal 1-4GlcNAc 14 PHAE bi-antennary complex-type N-glycan with outer Gal and bisecting GlcNAc 15 DSA (GlcNAc 1-4)n, Gal 1-4GlcNAc 16 GSL-II agalactosylated tri/tetra antennary glycans, GlcNAc 17 NPA High-Mannose, Mana1-6Man 18 ConA High-Mannose, Mana1-6(Mana1-3)Man 19 GNA High-Mannose, Mana1-3Man 20 HHL High-Mannose, Mana1-3Man, Mana1-6Man 21 ACG Siaa2-3Gal 1-4GlcNAc 22 TxLCI Mana1-3(Mana1-6)Man, bi- and tri-antennary complex-type N-glycan, GalNAc 23 BPL Gal 1-3GalNAc, GalNAc 24 TJA-II Fuca1-2Gal 1-> or GalNAc 1-> groups at their nonreducing terminals 25 EEL blood group B antigen, Gala1-3Gal 26 ABA Gal 1-3GalNAc 27 LEL GlcNAc trimers/tetramers 28 STL GlcNAc oligomers, oligosaccharide containing GlcNAc and MurNAc 29 UDA GlcNAc 1-4GlcNAc, Mixture of Man5 to Man9 30 PWM (GlcNAc 1-4)n 31 Jacalin Gal 1-3GalNAc, GalNAc 32 PNA Gal 1-3GalNAc 33 WFA GalNAc 1-4GlcNAc, Gal 1-3(-6)GalNAc 34 ACA Gal 1-3GalNAc 35 MPA Gal 1-3GalNAc, GalNAc 36 HPA a-linked terminal GalNAc 37 VVA a-linked terminal GalNAc, GalNAca1-3Gal 38 DBA blood group A antigen, GalNAca1-3GalNAc 39 SBA a- or -linked termincal GalNAc, GalNAca1-3Gal 40 Calsepa Mannose, Maltose 41 PTL-I a-linked terminal GalNAc 42 MAH Siaa2-3Gal 1-3(Siaa2-6)GalNAc 43 WGA chitin oligomers, Sia 44 GSL-I A4 a-linked GalNAc 45 GSL-I B4 a-linked Gal Remarks) These data were collected from lectin vendors and reports found by internet searches. 特徴的な糖鎖結合性を有する 45 種類のレクチン ( 主に天然型 ) が固定化されている LecChip TM 10,000 種以上の相互作用をカバーする lectinglycan affinity (FAC) データベースが 2009 年 8 月 19 日に公開された

12 各種サンプルが取り扱える Cultured cells Glycoprotein Glycolipid Endogenous lectin/ Receptor 精製されたタンパク質 細胞や組織から抽出されたタンパク質 生きた細胞表面をそのままに ( 抗体オーバーレイ法も )

13 LTL 1 PSA 2 LCA 3 UEA_I 4 AOL 5 AAL 6 MAL_I 7 SNA 8 SSA 9 TJA-I 10 PHA(L) 11 ECA 12 RCA PHA(E) 14 DSA 15 GSL-II 16 NPA 17 ConA 18 GNA 19 HHL 20 ACG 21 TxLC_I 22 BPL 23 TJA-II 24 EEL 25 ABA 26 LEL 27 STL 28 UDA 29 PWM 30 Jacalin 31 PNA 32 WFA 33 ACA 34 MPA 35 HPA 36 VVA 37 DBA 38 SBA 39 Calsepa 40 PTL_I 41 MAH 42 WGA 43 GSL_I_A4 44 GSL_I_B4 45 Marker 46 BG 47 Net Intensity 標準的なプロトコル 糖タンパク質溶液 3~20 h incubation 30~60 min. スキャン 数値化 蛍光ラベリング 90 min. (incl. 60 min incubation) About 15 min _Gain85_E00133_LAA07C00802_155253_well _Gain85_E00133_LAA07C00805_162416_well5 レクチンアレイ 解析 65,000 60,000 55,000 50,000 45,000 40,000 35,000 30,000 25,000 20,000 15,000 10,000 5,000 0

14 実例 : CHO vs. Lec1 mutant cells CHO - Chinese hamster ovary Lec1 mutant - GlcNAc-T1 をノックアウト => N 型糖鎖の糖鎖修飾に大きな変化が起こる GlcNAc Glc Man Gal Sia GlcNAc-T1

15 Lectin Intensity Lectin Intensity どんな変化が見られるの? CHO に比べて Lec1 では 複合型 N 型糖鎖 シアル酸 ガラクトース Lectin Intensity マンノース Lectin Intensity

16 パラフィン固定化組織切片からの糖鎖プロファイリング 超高感度 : わずか 500 個の細胞から右図のようなきれいな蛍光画像が得られる (A) A scheme of total procedures, (B) Scan images of brain glyoblastoma, stomach adenocarcinoma, colon normal control (N), and adenocarcinoma (T), and (C) The obtained profiling patterns were normalized by a lectin showing the maximum intensity in each case; UDA for brain glyoblastoma, stomach adenocarcinoma and adenocarcinoma (T), and STL for colon normal control (N). A. Matsuda et al., Biochemical and Biophysical Research Commun., 370 (2008)

17 LTL 1 PSA 2 LCA 3 UEA_I 4 AOL 5 AAL 6 MAL_I 7 SNA 8 SSA 9 TJA-I 10 PHA(L) 11 ECA 12 RCA PHA(E) 14 DSA 15 GSL-II 16 NPA 17 ConA 18 GNA 19 HHL 20 ACG 21 TxLC_I 22 BPL 23 TJA-II 24 EEL 25 ABA 26 LEL 27 STL 28 UDA 29 PWM 30 Jacalin 31 PNA 32 WFA 33 ACA 34 MPA 35 HPA 36 VVA 37 DBA 38 SBA 39 Calsepa 40 PTL_I 41 MAH 42 WGA 43 GSL_I_A4 44 GSL_I_B4 45 Marker 46 BG 47 Normalised Net Intensity(All Spots) 培養液中へ分泌されたタンパク質からの糖鎖プロファイリング NKNT-3: 正常株 NKNT-3/3-9-2: 癌化した株 6 O 型糖鎖に明瞭な違い 規格化されたデータ わずか 20mL 培養上清液から 5 4 NKNT-3 NKNT-3/ Courtesy of Dr. H. Nakabayashi, Hokkaido Information Univ.

18 生きた細胞表面の糖鎖プロファイリング LecChip TM Cell-Tracker Orange CMRA を細胞全体をラベリングするために使用する Lec1: Lack the glycosyltransferase termed GlcNAc-TI, which produces incomplete intermediates of N-linked carbohydrates Lec2: Sia-transporter mutant, unable to transport CMP-sialic acid into the golgi compartment Lec8: Gal-transporter mutant, unable to transport UDP-galactose into the golgi compartment Drs. H. Tateno, J. Hirabayashi et al. Glycobiology, vol17, No.2, pp , (2007)

19 どんな複雑な糖鎖であっても ( 混合物であってさえ ), GlycoStation は タンパク質から糖鎖を切出すことなく 糖鎖のエピトープイメージをハイスループット 高感度 高精度で解析することができる GlycoStationのメリット洗浄操作なし ( 高い再現性 ) 実時間液層計測が可能どんな弱い相互作用も見逃さない N 型糖鎖もO 型糖鎖も異性体 超高感度(LOD) 100pg/mL 糖タンパク質 100pM 糖鎖 10 3 細胞 クルードサンプルも可能 高い汎用性と広い応用性 Without wash With wash missing any weak interactions N. Uchiyama et al., Proteomics 2008, 8,

20 GlycoStation TM Reader 1200 は GlcyoStation を構成するスキャナー エバネッセント波蛍光励起法を使用し ハイスループットで高感度にレクチンマイクロアレイ ( LecChips ) をスキャンすることができる Specs. Appendix Light source metal halide lamp: 350W durability: >1500 hours (60% of High power white light source initial intensity) Fluorescent label Cy3 etc. wavelength is selected by a filter Control PC internal high performance PC, Windows XP Function resolution 5 mm External terminal Input Voltage Power Consumption scanning, automatic scanned data saving variable exposure time variable camera gain continuous scanning hour indicator USB2 3, LAN(1000M) 1, VGA 1, Mouse, key board terminal AC100V-240V 50/60Hz 650W (body) 450W (light source) Wavelength is selected by a filter High resolution 5 mm scanning time: 2min./slide ( exposure time: 34msec) World fastest scanner: < 2min. 33.3msec~34. 3sec 1~127 (25 o C Max.: 1000Gain) acquisition of scanning pictures at different gain life time of metal halide lamp GlycoStation TM Reader 1200 Size of outward form Weight W440 D592 H585 (mm) (body) W170 D340 H225 (mm) (light source) 70kg (body), 8.5kg (light source)

21 代表的な 3 種の糖鎖解析法の比較 Method Mass Spectrometry HPLC Lectin Microarray Protocol Glycan cleaving from Protein by PNGase Glycan cleaving from protein by PNGase No glycan cleaving from protein Purification of cleaved glycans Gel Filtration Cy3 labeling and Gel Filtration PA labeling and Gel Filtration PA labeling and Gel Filtration Incubation on Lectin Microarray Mass Spectroscopy Separation by DEAE(Diethylaminoethyl) Column Fluorescence Image Scan Data analysis and matching Separation by ODS(Octadecyl Silane)Column Separation by Amide Column Data analysis and matching Data Analysis (differential analysis) Protein 100mg 100mg 1mg ~ 10ng Order Glycan only N-glycans only N-glycans both N- and O-glycans limited performance for O-glycans limited performance for O-glycans Isomers Poor So-So Very GOOD Structure Analysis GOOD (difficult in isomer identification) GOOD (depend on database size) Epitope Profiling (not definite identification of detailed glycan structure) Processing time 2days 4days 3hours (except for incubation time) Price ~US$1M ~US$200,000

22 Net Intensity Net Intensity Net Intensity 競合法は 蛍光ラベリングが難しいサンプルの場合に使用できる たとえば GAG, 糖脂質 etc. 20 HHL 27 LEL 24 TJA-II 25,000 20,000 15,000 10,000 5,000 80,000 70,000 60,000 50,000 40,000 30,000 20,000 10,000 50,000 40,000 30,000 20,000 10, ,000 10, ,000 1,000,000 Conc. (ng/ml) ,000 10, ,000 1,000,000 Conc. (ng/ml) ,000 10, ,000 1,000,000 Conc. (ng/ml) 標識されていない分子 蛍光標識されたプローブ

23 糖鎖プロファイリング用の専用ソフト GlycoStation ToolsPro Suite 1.5 数値化ソフト SignalCapture 1.1 解析ソフト GlycoStationToolsPro 1.5

24 Main Window Gain marging Option setting Binding Curves window Graph window Data Selection window

25 主なアプリケーション例!! 1. バイオ医薬品やその発現細胞の糖鎖プロファイリング 2. 糖鎖マーカーの探索とその検査キット開発 3. 幹細胞やその分化細胞のキャラクタリゼーション 4. 病理学的応用

26 バイオシミラー ー LecChip が一番簡単ー

27 FDA がこの 3 月 10 日に GlycoStation を用いた抗体医薬品の評価について発表しました

28 LecChip の特徴は 糖鎖を切り出す必要がなく ごく単純なプロセス ( 蛍光標識のみ ) で糖鎖解析ができるということ 更に ハイスループットで糖鎖のエピトーププロファイリングができること 異性体判別が容易であること O- 型糖鎖の解析ができることも大きなメリットとして謳われています Lei Zhang et al., MABS, 2016, Vol.0, No.0, 1-11,

29 いとも簡単に LecChip は mabs の糖鎖の特徴を捕まえる Lei Zhang et al., MABS, 2016, Vol.0, No.0, 1-11,

30 Erythropoietin(EPO) 赤芽球系前駆細胞に作用し 赤血球への分化 増殖を刺激する造血因子 現在 腎性貧血及び自家血輸血の適応で 臨床の場で用いられている 各社は CHO 細胞を用い 遺伝子組み換え型 EPO (rhepo) を生産し 注射用製剤として販売している Epoietin a (ESPO, Kirin Pharma) Epoietin (EPOJIN, Chugai Pharma) Danbepoietin a (NESP, Kirin Pharma)

31 第 2 世代 EPO の出現 -novel erythropoietin stimulating protein (NESP)- Danbepoietin a (NESP, Kirin Pharma) NESP は hepo のアミノ酸配列の一部を変更し 新たな糖鎖を付加させた新規の貧血治療薬 従来の EPO 製剤と比べて 持続的な赤血球増加作用を発揮します その結果 これまでより少ない投与頻度で貧血改善効果を示す特長を有しています

32 rhepo と NESP の違い rhepo Asn 24 Asn 38 Asn 83 Ser 126 :N-glycan :O-glycan NESP Asn 24 Asn 30 Asn 38 Asn 83 Asn 88 Ser 126 :Sialic Acid rhepo (Pharmacological and clinical profiles of long-lasting erythropoietin(darbepoetin alfa;nesp ), Nobuo Nagano, 日薬理誌 (Folia Pharmacol,Jpn.)131, 291~299) NESP 30,400Da 分子量 37,100Da 14 最大シアル酸側鎖数 22 40% 糖鎖の割合 51% 高い受容体結合親和性低い 短い血中消失半減期長い 弱い造血効果強い

33 LTL 1 PSA 2 LCA 3 UEA_I 4 AOL 5 AAL 6 MAL_I 7 SNA 8 SSA 9 TJA-I 10 PHA(L) 11 ECA 12 RCA PHA(E) 14 DSA 15 GSL-II 16 NPA 17 ConA 18 GNA 19 HHL 20 ACG 21 TxLC_I 22 BPL 23 TJA-II 24 EEL 25 ABA 26 LEL 27 STL 28 UDA 29 PWM 30 Jacalin 31 PNA 32 WFA 33 ACA 34 MPA 35 HPA 36 VVA 37 DBA 38 SBA 39 Calsepa 40 PTL_I 41 MAH 42 WGA 43 GSL_I_A4 44 GSL_I_B4 45 Marker 46 BG 47 ESPO Kirin(62.5ng/mL) EPOJIN Chugai(62.5ng/mL) このふたつの製品, rhepos, は非常に類似した糖鎖プロファイルを示す が若干フコシル化に違いがある (see AAL) *Normalized by UDA

34 LTL 1 PSA 2 LCA 3 UEA_I 4 AOL 5 AAL 6 MAL_I 7 SNA 8 SSA 9 TJA-I 10 PHA(L) 11 ECA 12 RCA PHA(E) 14 DSA 15 GSL-II 16 NPA 17 ConA 18 GNA 19 HHL 20 ACG 21 TxLC_I 22 BPL 23 TJA-II 24 EEL 25 ABA 26 LEL 27 STL 28 UDA 29 PWM 30 Jacalin 31 PNA 32 WFA 33 ACA 34 MPA 35 HPA 36 VVA 37 DBA 38 SBA 39 Calsepa 40 PTL_I 41 MAH 42 WGA 43 GSL_I_A4 44 GSL_I_B4 45 Marker 46 BG ESPO Kirin(62.5ng/mL) フコシル化に違いが見られる 300 (see AAL). NESP Kirin(62.5ng/mL) NESP に特徴的な糖鎖構造が PHA(L), LEL and STL に現れている PHA(L): 4 分岐 N 型糖鎖 LEL: ポリラクトサミン STL: GlcNAc N 型糖鎖の末端は強くシアル酸修飾を受けている (see MAL_I: a2-3sia) *Normalized by UDA

35 α1-6 h-igg における糖鎖構造 2 本の N 型糖鎖を持ち (H 鎖, C H 2), 立体構造を保つ為にも重要 糖鎖構造は多様性を持つ 即ち非常に不均一だが 健常人ではその存在相対比率は安定している V H 治療用製剤としての IgG ADCC 活性 core Fuc を除去すると 100 倍 ADCC 活性 up. 協和キリンのポテリジェント技術 L-chain H-chain C H 1 C H 2 C L V L Fc region C H 3 α2-6 β1-4 β1-2 α2-6 β1-4 β1-2 α1-6 β1-4 β1-4 α1-3 β1-4 β1- Asn

36 分泌タンパク質から R&D回転の高速化 望ましい糖鎖構造にチューニングする α 2-6 β 1-4 β 1-2 α 1-6 Clone-1 Clone-2 Clone-3 Clone-4 Clone-5 Clone-6 Clone-7 Clone-8 Clone-9 Clone-10 Clone-11 Clone-12 Clone-13 Clone-14 Clone-15 Clone-16 α 1-6 β 1-4 β 1-4 α 1-3 α 2-6 β 1-4 β 1-2 最適なクローンの選定 培養条件のチューニング β 1-4 Asn β1-

37 LTL 1 PSA 2 LCA 3 UEA_I 4 AOL 5 AAL 6 MAL_I 7 SNA 8 SSA 9 TJA-I 10 PHA(L) 11 ECA 12 RCA PHA(E) 14 DSA 15 GSL-II 16 NPA 17 ConA 18 GNA 19 HHL 20 ACG 21 TxLC_I 22 BPL 23 TJA-II 24 EEL 25 ABA 26 LEL 27 STL 28 UDA 29 PWM 30 Jacalin 31 PNA 32 WFA 33 ACA 34 MPA 35 HPA 36 VVA 37 DBA 38 SBA 39 Calsepa 40 PTL_I 41 MAH 42 WGA 43 GSL_I_A4 44 GSL_I_B4 45 BG モノクロナール抗体の異種糖鎖抗原 Cetuximab gfedcb GTAJ14-1_Gain105_E00299_Cy3_i_2 a-gal を持たない参照タンパク質 gfedcb GTAJ14-2_Gain105_E00299_Cy3_i_ a-gal

38 糖鎖マーカー ー LecChip はショートカットー

39 糖鎖マーカー探査における基本的 なコンセプト 分化 病態に特徴的な糖鎖が発現 正常細胞からの糖タンパク質 コアのタンパク質は同じ 正常でない細胞からの糖タンパク質

40 細胞の分化度や病態の悪性度がことなると その糖鎖修飾のパターンが変化する ( 例, AFP-L3: 肝臓癌 ) 肝炎肝硬変 肝癌 AFP AFP :LCA (lectin) :Fucose :anti-afp antibody

41 レクチンアレイを用いた肝臓線維化マーカーの探索と検査キットの実用化 AGP, M2BP をキャリアータンパク質とし 感度 特異度はともに 80% を凌ぐ Multilectin Assay for Detecting Fibrosis-Specific Glyco-Alteration by Means of Lectin Microarray, A. Kuno et al., Clinical Chemistry 57:1, pp48-56 (2011) Commercialization:

42 糖鎖マーカー開発の基本的パイプライン Lectin Array Analysis The most suspicious glycan changes and key lectins Searching papers And Database SDS-PAGE 2D Electrophoresis Identification of Carrier Proteins LC-MS Y Lectin-ELISA Assay Screening of 1 st set of Marker Candidates High throughput Screening (Antibody-overlay Lectin Microarray) Narrowing down Marker Candidates Large Scale Validation

43 再生医療 ー LecChip は細胞を判別ー

44 レクチンは ヒトの幹細胞を認識する上で そんなに異端児ではありません 造血幹細胞 : 神経幹細胞 : ES, ips 細胞 : 内皮細胞 : WGA, CD34, CD133 LeX/SSEA-1, CD133 Tra-1-60, Tra-1-81, SSEA-4 UEA-1 A. Umezawa, NCCHD

45 間葉系幹細胞とその分化細胞の判別 9-15c: MSC KUM5: 軟骨芽細胞 KUSA-A1: 骨芽細胞 H-1/A: 前駆脂肪細胞 Lectin microarray analysis of pluripotent and multipotent stem cells, M. Toyoda et al., Genes to Cells 16, pp1-11 (2011)

46 hmsc と EC のクラスタリング解析 LecChip は MSC の組織由来も判別する Lectin microarray analysis of pluripotent and multipotent stem cells, M. Toyoda et al., Genes to Cells 16, pp1-11 (2011)

47 多分化能を持つ ips, ES 細胞が明瞭に LecChip で判別される Differentiated cells Specific lectin biomarkers for isolation of human pluripotent stem cells identified through array-based glycome analysis, Yu-Chieh Wang, Shinya Yamanaka, Jeanne Loring et al., Cell Research advance online publication 6 September 2011; doi: /cr (2011)

48 UEA-I, AOL, TJA-II が多分化能を持つ幹細胞に特異性が高く 中でも UEA-I がこの中では 高い S/N を持っていることが分かった : Fuca1-2Gal 1-4GlcNAc Specific lectin biomarkers for isolation of human pluripotent stem cells identified through array-based glycome analysis, Yu-Chieh Wang, Shinya Yamanaka, Jeanne Loring et al., Cell Research advance online publication 6 September 2011; doi: /cr (2011)

49 幹細胞特有の糖鎖マーカーを認識するレクチンを用いたカラムで将来癌化する可能性のある細胞を除去 Specific lectin biomarkers for isolation of human pluripotent stem cells identified through array-based glycome analysis, Yu-Chieh Wang, Shinya Yamanaka, Jeanne Loring et al., Cell Research advance online publication 6 September 2011; doi: /cr (2011)

50 ips における糖鎖構造の変化 rbc2lcn is a good probe for pluripotent stem cells, :Fuca1-2Gal 1-3GlcNAc(GalNAc) Glycome Diagnosis of Huma Induced Pluripotent Stem Cells Using Lectin Microarray, H. Tateno et al., J. of Biological Chem., Vo.286, No.23, pp (2011)

51 プロバイオティクス ー腸内細菌ー 腸内細菌は IgA の産生を促すと同時に 免疫寛容にも大きく関わっている

52 腸内細菌の糖鎖プロファイリング Lectin Microarray Reveaqls Binding Profiled of Lactobacillus casei Strains in a Comprehensive Analysis of Bacterial Cell Wall Polysaccharides, E. Yasuda et. Al. Applied and Environmental Microbiology, July 2011, p

53 病理学的応用 ー LecChip は悪性度を判別ー

54 どの治療法を使うのが最も良いかな? 組織片からの糖鎖プロファイリングから癌の悪性度を評価する 副次的な数値化判断指標となりうる 実例 : 子宮体がん, G1, G2, and G3 G1= 抗がん剤が効く G3= 抗がん剤が効かない Y. Nishijima et al., Genes Cells Oct;17(10): doi: /gtc.12003

55 T 細胞から ATL の病態を評価 PBL-M, PBL-I: CD3+, CD4+ Helper T-cells, Health persons ATL4, ATL9: ATL patient s peripheral blood cells C8166, ED: CD25+ HTLV-1 transformed cells H. Iha et al., Bio Clinia Vo.26, No.10, Sep.2011, pp54-57

56 まとめ GlycoStation TM は いろいろな応用分野において もっとも高感度でハイスループットに糖鎖プロファイリングを行うことができる簡単かつシンプルなシステムです R&D 用途, 糖鎖マーカーの探索, バイオシミラーの評価, 幹細胞や分化細胞の評価, そして 病理学的悪性度の評価,

57 for your success!! Glycan Profiling technologies and GlycoBiomarker Stem Cells Diagnosis Services Therapeutic Proteins Simple & Quick to use

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PowerPoint プレゼンテーション 糖鎖固定化アレイご紹介資料 住友ベークライト株式会社 S- バイオ事業部 - 1 - 糖鎖固定化アレイとは 基板上に多種類の糖鎖を固定化したデバイス 生体中で起こっている反応を 糖鎖固定化アレイの上で再現! レクチン 抗体 毒素などのタンパク質 ウイルス 細菌などの病原体 糖鎖 糖鎖 基板 糖鎖アレイの模式図 蛍光検出 細胞表面の模式図 検出例 ( 蛍光検出 ) 様々な糖鎖と生体分子との相互作用をハイスループットに検出可能

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