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新型コロナウイルス感染に伴うサイトカインストームなどの免疫反応を超高感度に測定

超高感度イムノアッセイシステム

Simoa シリーズ

新型コロナウイルス感染症(COVID-19)は、サイトカインストームすなわち宿主免疫系の炎症反応の暴走が重篤化のメカニズムの一つとして知られています。
したがって末梢血サイトカイン濃度の測定は、COVID-19の臨床理解あるいは基礎的知見の蓄積に大切と考えられます。
また治療薬の開発においても血清・血漿サイトカインが薬効バイオマーカーあるいはモニタリング・バイオマーカー等として有効と考えられます。

Quanterix社のSimoaシリーズは最も高感度なイムノアッセイシステムのひとつです。
フェムトモーラーレベルのバイオマーカーを測定することが可能で、ベースライレベルの炎症性サイトカインを正確に定量することが可能です。
またマルチプレックスで複数のサイトカインを同時に測定できるため、サイトカインストームの早期検出にお役立ていただけます。

さらに、新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)の抗原タンパク質の検出、抗SARS-CoV-2抗体の定量(すなわちセロコンバージョンの測定)も極めて高感度に行っていただくことが可能で、COVID-19研究の様々な目的でご使用いただけます。

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SARS-CoV-2感染に伴うサイトカインストームの測定

サイトカインによる免疫系の調節はバランスの取れた免疫反応に重要な役割を果たします。
新型コロナウイルスの感染はサイトカインの異常な放出、すなわちサイトカインシンドロームを引き起こします。
過剰すぎるサイトカインの放出はやがて免疫系の暴走を起こさせ、これはサイトカインシンドロームと呼ばれます。
したがって末梢血のサイトカイン濃度を測定することは、新型コロナウイルス感染のモニタリング、重症度診断、ウイルス治療薬の薬効評価に大切です。

サイトカインストーム

Simoaシリーズは血清/血漿のサイトカイン濃度を超高感度かつマルチプレックスに測定することができます。
ウイルス感染に伴う末梢血サイトカインの上昇は感染初期から起こることが知られています。
Simoaシリーズはベースラインレベルのサイトカイン濃度を測定することができるほど高感度なELISAシステムです。
IFNα、IL-6、IL-17Aなどキーとなるサイトカインをはじめ多くのサイトカインをこれまでの測定系では得られない卓越した感度で定量することが可能です。

  • 血清/血漿サイトカイン濃度を超高感度にマルチプレックス定量
  • 新型コロナウイルス感染による重症化を早期に予測
  • 感染後の病態進行をモニタリング
  • ウイルス治療薬の薬効を評価
Publication Pick-Up Publication Pick-Up
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Simoaを用いた超高感度サイトカイン濃度定量により新型コロナウイルス患者の重症度の層別化が可能であることが示された論文です。 シングルセル解析など様々な実験手法を用いて中等症患者と重症患者の免疫状態を比べてCOVID-19の機序と治療ターゲットとなりうる分子を探索しています。その中で末梢血TNFαの測定にSimoaを用いています。
論文を見る 論文を見る

Simoaシリーズによるその他のCOVID-19サイトカイン測定の論文例

  1. A dynamic COVID-19 immune signature includes associations with poor prognosis.  Nat Med. 2020 Aug 17. doi: 10.1038/s41591-020-1038-6.
  2. Amelioration of COVID‐19‐related cytokine storm syndrome: parallels to chimeric antigen receptor‐T cell cytokine release syndrome. Br J Haematol. 2020 Jun 25 : 10.1111/bjh.16961.
  3. Type I IFN immunoprofiling in COVID-19 patients. J Allergy Clin Immunol. 2020 Jul;146(1):206-208.e2. doi: 10.1016/j.jaci.2020.04.029.
  4. The Association of Inflammatory Cytokines in the Pulmonary Pathophysiology of Respiratory Failure in Critically Ill Patients With Coronavirus Disease 2019.  Critical Care Explorations: September 2020 - Volume 2 - Issue 9 - p e0203 doi: 10.1097/CCE.0000000000000203
  5. Inborn errors of type I IFN immunity in patients with life-threatening COVID-19.  Science. 2020 Sep 24;eabd4570. doi: 10.1126/science.abd4570.
  6. Auto-antibodies against type I IFNs in patients with life-threatening COVID-19.  Science. 2020 Sep 24;eabd4585. doi: 10.1126/science.abd4585.
  7. An open-label, randomized trial of the combination of IFN-κ plus TFF2 with standard care in the treatment of patients with moderate COVID-19.  

Simoaシリーズのサイトカイン測定キット

Simoaシリーズには、IFNαやIL-6に加えて多くのヒトサイトカイン測定キットがございます。
どのアッセイもベースラインレベルまで測定できるほど高感度です。
下に挙げたサイトカイン類がその代表例です。
下記以外のすべての免疫学関連アッセイキットのリストはこちらでご覧いただけます。

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下記にいくつかの代表的なアッセイキットにおける健常ヒトサイトカインあるいはケモカインの測定例を示します。

サイトカイン測定例1
サイトカイン測定例2
Simoa Bead
IFNα Advantage Assay Kit
(Simoa HD-X / SR-X用)
Simoa Bead
Cytokine 6-Plex Panel 1
(Simoa HD-X / SR-X用)
  • lLLoD 0.003 pg/mL
  • lLLoQ 0.016 pg/mL
  • lIFNγ, IL-6, IL-10, IL-12p70, IL-17A, TNFαを同時に測定できるマルチプレックスアッセイキットです。
サイトカイン測定例3
サイトカイン測定例4
Simoa Planar
CorPlex Human Cytokine Panel 1
(SP-X用)
Simoa Planar
 Human Chemokine Panel 1
(SP-X用)
  • lIFNγ, IL-1β, IL-4, IL-5, IL-6, IL-8, IL-12p70, IL-22, TNFαを同時に測定できるマルチプレックスアッセイキットです。
  • lIP-10, ITAC, MCP-1, MCP-1βを同時に測定できるマルチプレックスアッセイキットです。

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SARS-CoV-2抗原タンパク質の超高感度測定

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ウイルス抗原タンパク質の特異的かつ非侵襲的な検出は新型コロナウイルス感染症の診断あるいは病態のモニタリングに重要です。

Simoaシリーズは、血清・血漿サンプルからウイルス抗原タンパク質を超高感度かつ高い再現性で検出することが可能です。また、自前のアッセイをフレキシブルに構築することが可能で、研究ニーズに応じたオリジナルの超高感度アッセイ系を手にしていただくことができます。

SimoaシリーズによるSARS-CoV-2抗原タンパク質測定の論文例

  1. Ultra-sensitive Serial Profiling of SARS-CoV-2 Antigens and Antibodies in Plasma to Understand Disease Progression in COVID-19 Patients with Severe Disease.  Clin Chem. 2020 Sep 8 : hvaa213. doi: 10.1093/clinchem/hvaa213
  2. SARS-Coronavirus-2 nucleocapsid protein measured in blood using a Simoa ultra-sensitive immunoassay differentiates COVID-19 infection with high clinical sensitivity (Preprint)

SimoaシリーズのSARS-CoV-2タンパク質測定キット

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抗SARS-CoV-2抗体の超高感度測定(血清学)

抗SARS-CoV-2抗体の超高感度測定

Simoaシリーズは抗ウイルス抗体を高い特異度で高感度に定量することが可能です。最新の論文では、Simoaシステムを用いると、COVID-19発症後わずか1日で血液中から抗コロナウイルス抗体を検出できることが示されています。

新型コロナウイルス感染患者のセロコンバージョンを早期に検出することで、病態や回復をより早期に知ることが可能になると考えられます。また、ウイルス治療薬の薬効評価あるいはワクチン開発にもお役立ていただけます。

Simoaシリーズによる抗SARS-CoV-2抗体測定の論文例

  1. Ultra-sensitive Serial Profiling of SARS-CoV-2 Antigens and Antibodies in Plasma to Understand Disease Progression in COVID-19 Patients with Severe Disease.  Clin Chem. 2020 Sep 8 : hvaa213. doi: 10.1093/clinchem/hvaa213
  2. Ultra-Sensitive High-Resolution Profiling of Anti-SARS-CoV-2 Antibodies for Detecting Early Seroconversion in COVID-19 Patients.  Nat Biomed Eng (2020). https://doi.org/10.1038/s41551-020-00611-x

Simoaシリーズの抗SARS-CoV-2抗体測定キット

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SARS-CoV-2感染による中枢神経傷害の測定

SARS-CoV-2感染による中枢神経傷害の測定

新型コロナウイルスへの感染は中枢神経系に傷害を引き起こすことが知られています。

Simoa HD-X / SR-Xは神経細胞傷害あるいはグリア細胞傷害のバイオマーカーを超高感度に測定することができます。そのため、脳脊髄液(CSF)ではなく血液サンプルから中枢神経傷害を早期に検出することができます。CSFによる髄液検査は患者に負担が大きく副作用を引き起こすことがありますが、血液検査はその心配がなく、病状を経日的にモニタリングすることを可能にします。

SimoaシリーズによるSARS-CoV-2タンパク質測定の論文例

  1. Nervous system: subclinical target of SARS-CoV-2. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2020 Sep;91(9):1010-1012.
  2. Neurochemical evidence of astrocytic and neuronal injury commonly found in COVID-19.   Neurology Jun 2020, 10.1212/WNL.0000000000010111; DOI: 10.1212/WNL.0000000000010111

Simoaシリーズの中枢神経傷害マーカー測定キット

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ウェビナー

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感染症研究アプリケーションノート

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STUDYING THE KEY ROLE OF INFLAMMATION IN DISEASE PROGRESSION AND SEVERITY
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CHARACTERIZING LINKS BETWEEN VIRAL INFECTION AND NEUROLOGICAL MANIFESTATIONS
application_note_3
MEASURING THE EARLIEST BIOMARKERS OF MYOCARDIAL INJURY AND RISK OF ACUTE AND CHRONIC CARDIAC DISEASE
application_note_4
DEVELOPING NEW ULTRA-SENSITIVE ASSAYS FOR VIRAL DETECTION AND HOST RESPONSE

Simoa Technologyを用いた感染症研究分野の論文リストはこちら

測定機器(Simoaシリーズ)

Simoa シリーズには3機種がラインナップされています。どの機種も微量バイオマーカーをフェムトモラーレベルで測定できます。デジタルELISA技術であるSimoa Bead Assayを用いたSR-XとSimoa HD-Xは、サイトカインに加えて神経傷害マーカー(NfL、GFAPなど)や心筋傷害マーカー(cTnl、NT-proBNP)を測定したい場合に適します。多項目同時測定は最大6-Plexまで可能です。

Simoa Planar Array技術を用いるSP-Xは最大10-Plexまで可能です。より容易にマルチプレックスアッセイ系の構築が可能です。

装置の詳細と選択については株式会社スクラムまでお問い合わせください。

SP-X SR-X Simoa HD-X
spx
srx
hdx
測定感度:fMレベル 測定感度:fMレベル 測定感度:fMレベル
10プレックス同時測定 6プレックス同時測定 6プレックス同時測定
半自動測定 半自動測定 全自動測定
96 測定/ラン 96 測定/ラン 288 測定/ラン
Simoa Planar Array Simoa Bead Assay
(デジタルELISA)
Simoa Bead Assay
(デジタルELISA)

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核酸自動抽出装置
Nextractor NX-48S
リアルタイムPCR
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自動チップウォッシャー
TipNovusシリーズ
nx_48s
mic
tipnovus
新型コロナウイルス核酸を約25分で48サンプル同時に抽出できる核酸自動抽出装置です。 全世界で数百台の装置が新型コロナウイルスののPCRテストに使用されています。富士フイルム和光純薬社のqPCRキットと組み合わせて使用すると、約42分で48検体の測定を完了できます。極めて小型のため、置き場所を選ばず、持ち運んで使用することもできます。

「チップの供給が足りなくなっている」

今の時代チップは洗って使い回せます。自動分注チップと洗浄して使いまわすための自動チップ洗浄ステーションです。