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核型解析(受託・SNPアレイ)

核型解析は、細胞製品の染色体構造・本数やゲノムの健全性を評価する品質試験です。Gバンド分染による古典的核型解析に加え、SNP/CGHアレイによるデジタル核型でコピー数変化や欠失・増幅を高分解能に検出します。セルバンク作製やiPS細胞・細胞治療の製造で、長期培養に伴う染色体異常の有無を確認するために受託・装置の両形態で使われます。

Gバンド核型デジタル核型染色体異常検出ゲノム健全性セルバンク特性解析

用途・特徴

核型解析には、分裂中期の染色体をGバンド分染して顕微鏡下で観察する古典的核型解析と、SNPアレイ・CGHアレイでコピー数やヘテロ接合性消失(LOH)を網羅的に解析するデジタル核型があります。Gバンドは数的・大きな構造異常や転座、モザイクの把握に向き、アレイは数百kb〜数Mb規模の微小な増幅・欠失を高分解能で検出できます。

選定軸は、検出したい異常のスケール(数的異常・大規模転座か、微小なコピー数変化か)、バランス型転座の検出可否、モザイク率の評価要件、必要な分解能、培養可能な分裂細胞が得られるか、ターンアラウンドとGMP対応の要否です。バランス型転座はアレイでは原理上検出できず、逆に微小欠失はGバンドの分解能を超えるため、両者は相補的に使われます。

工程設計では、評価のタイミング(MCB/WCB作製時、製造上限継代、製造終了時細胞)と継代数の取り方を規格に組み込みます。iPS・幹細胞では一定継代ごとの核型モニタリングが一般的で、解析設計、参照ゲノム、判定基準、記録とトレーサビリティを事前に定義しておくことが重要です。

Point
  • 染色体の数的異常・構造異常やゲノムの健全性を評価する
  • Gバンド核型は数的異常・大規模転座・モザイクの把握に向く
  • SNP/CGHアレイは微小なコピー数変化や欠失・増幅を高分解能で検出する
  • バランス型転座はアレイでは検出できずGバンドが必要になる
  • セルバンクや製造用細胞株の特性解析・継代安定性確認に使われる
  • iPS・幹細胞では継代に伴う染色体異常のモニタリングに使われる
  • 受託サービスと自社装置・アレイの両形態で実施できる
  • GMP対応では試験法・判定基準・記録・トレーサビリティが重要になる

使用方法

Gバンド核型では分裂中期の染色体標本を作製して分染・観察し、デジタル核型では抽出DNAをアレイにかけてコピー数を解析します。

1対象細胞を培養し分裂中期の細胞を準備する
2Gバンドは染色体標本作製・分染、アレイはDNAを抽出する
3Gバンド観察 / SNP・CGHアレイ解析の手法を選択する
4顕微鏡観察またはアレイスキャンで核型データを取得する
5参照核型・親細胞株とコピー数・構造を比較する
6判定基準に照らし染色体異常の有無を判定・記録する
実際の条件は、細胞種、対象モダリティ、検出したい異常のスケール、必要分解能、分裂細胞の入手性、GMP対応の要否、外部委託の有無によって変わります。

使用される工程

核型解析は、細胞株の樹立から製造終了まで、染色体・ゲノムの健全性確認に使われます。

細胞株開発・クローン選抜

候補クローンの染色体構成が正常かを確認し、異常クローンを除外する。

主な用途
  • 染色体構成確認
  • 異常クローン除外

セルバンク特性解析

MCB・WCB作製時の核型を取得し、規格・申請資料の一部とする。

主な用途
  • MCB/WCB核型
  • 規格化

継代安定性・製造上限確認

製造上限継代や製造終了時細胞の核型を確認し、安定性を評価する。

主な用途
  • 継代安定性
  • 製造終了時細胞

iPS・幹細胞のモニタリング

リプログラミングや長期培養に伴う染色体異常を定期的に監視する。

主な用途
  • 異常の定期監視
  • 微小欠失検出

GMP製造・品質保証

判定基準、記録、ロット管理、トレーサビリティの一部として運用する。

主な用途
  • 判定基準
  • トレーサビリティ

使用されるモダリティー

核型解析は、細胞を出発原料・製造基材とするモダリティーで特に重要になります。

iPS細胞・幹細胞由来製品
関連度
iPS細胞ES細胞マスターセル分化細胞
リプログラミングや長期培養に伴う染色体異常の監視に必須に近い。
細胞治療
関連度
CAR-TT細胞NK細胞MSC
遺伝子改変や拡大培養後のゲノム健全性確認に使われる。
抗体医薬
関連度中〜高
CHO細胞MCB/WCB製造細胞株
製造細胞株の染色体安定性・特性解析の一部として使われる。
Fc融合・組換えタンパク質
関連度中〜高
CHOHEK293などの産生細胞
産生細胞株のゲノム安定性確認に関係する。
AAV・ウイルスベクター
関連度
HEK293Producer CellPackaging Cell
製造細胞基材の特性解析・安定性確認の一部として使われる。

メーカー製品

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