싸토리우스 Incucyte, iQue를 활용한 T-세포 기능의 동적 정량
T-세포는 적응 면역의 핵심 요소로, 다양한 병원성 유기물에 반응하면서 신생 종양세포와 같은 표적 세포에 대하여는 방어 기제를 형성하는 특유의 표면 수용체를 갖습니다. T-세포의 활성화, 확산은 면역 반응의 영향과 그 정도를 조절하는 핵심 인자로, T-세포가 감염병 등 질병에 어떻게 대항하는지의 원리를 파악하기 위해서는 T-세포의 생물학적 특성을 이해하기 위한 동적 모델이 필요합니다.
싸토리우스 Incucyte® 실시간 세포분석 시스템, iQue 고성능 유세포분석 플랫폼을 활용하면 활성, 클러스터링, 항체 내재화, 화학주성, 사이토카인 생산 등과 같은 T-세포 주요 기능은 물론, 면역세포 살해, 경내피 이동 등과 같이 복잡성이 높은 공동 배양 모델도 효과적으로 평가할 수 있습니다.
위상 대조 이미지, Live-cell ICC (항-CD71 Fabfluor-488) 기반의 PBMC 활성 시각화 - 그림은 PBMC (웰 당 30,000개 세포) 항-CD3, IL-2 또는 부형제 (대조군)으로 처리한 후 anti-CD71-Fabfluor-488로 표지한 결과입니다. a) Label-free 위상 대조 이미징 상 비활성 PBMC와 활성 PBMC 간의 형태학적 차이가 확인되며 위상 대조 이미지, Live-cell ICC 상 활성화 된 세포에서 CD71+의 상향 조절이 확인되었으며, b) 활성 PBMC에서는 세포 크기, 세포 편심성 및 CD71+의 상향 조절이 대량 세포 하위 군집에서 소량 세포 하위 군집 대비 높게 확인되었습니다.
시간 경과에 따른 표적 세포 및 사이토카인 분석 - 그림은 SKOV-3 NucLight Green 세포와 PMBC를 함께 시딩하고 CD3/CD28 Dynabead로 활성화 한 결과로, (A) 시간 경과에 따른 표적 세포 계수 결과는 싸토리우스 Incucyte로 분석하였고, 시간 경과에 따른 (B) IFNγ, (C) TNFα 사이토카인 데이터는 배양 상층액 샘플을 일 당 10µl만을 사용하여 TCA 키트에 구성된 Qbead를 사용 (Qbeads 또는 Assay Builder)하여 정량 하였습니다. (D)에서는 표적 세포 계수 결과 (Incucyte), 사이토카인 결과 (iQue3)의 시간 경로 프로파일을 기반으로 도출한 농도 반응 곡선의 AUC를 확인하면 되겠습니다.
CD3xCD19 BiTE 항체의 세포 독성, 표적 세포 클러스터링 유도 효과 - 그림은 Ramos NucLight Green 세포와 PBMC를 함께 시딩하고 BiTE 항체 (항-hCD3xCD19) 또는 대조군 항체 (항-hCD3xβGAL)로 활성화 한 결과로, (A)와 (B)는 각각 대조군 항체 사용 시, BiTE 항체 사용 시의 72 시간 시점에서의 대표 이미지, (C)와 (E)는 각각 표적 세포 정량 및 표적 세포 클러스터링을 (매 3 시간 마다 확보한 이미지를 기반으로) 시행한 결과를 싸토리우스 Incucyte®를 활용하여 시간 경로 프로파일을 도출한 결과를 나타내는 것입니다. 형광의 밝기와 크기(GCU x μm2)를 모두 고려하기 위해, 녹색 오브젝트의 배수 차이(fold change)를 표적 세포 정량 기준으로 삼았습니다. (D)와 (F)는 72 시간 시점에서 표적 세포 살해, 클러스터링의 농도 반응 곡선을 BiTE 항체와 대조군 항체 사용 환경에서 각각 비교한 것입니다.
활성화 된 PBMC가 종양 구상체 확산에 미치는 영향 - 그림은 핵 제한 RFP(nuclear restricted RFP)를 안정적으로 발현하는 A549 종양 세포를 96-웰 ULA Round-bottom 플레이트에 시딩하고 단일 구상체(single spheroid)를 형성할 수 있도록 3일 간 대기한 후, 형성된 구상체를 갓 분리된 PBMC와 공동 배양하는데 있어 항-CD3, IL-2 항체의 사용 여부에 따른 결과를 나타낸 것입니다. Incucyte® HD 위상 이미지, 형광 이미지로 항-CD3, IL-2 항체를 사용하였을 때 (즉, 활성. 하단부), 그리고 사용하지 않았을 때 (즉, 비활성. 상단부)에서 PBMC가 구상체 확산에 미치는 영향을 비교한 결과, 활성화 된 PBMC에서 구상체의 형광 강도가 현저히 낮았음을 확인할 수 있습니다. 또한, 우측의 그래프는 시간 경과에 따른 형광 강도의 소실로 구상체 세포독성을 정량한 결과이므로 참고하여 주시기 바랍니다. 플롯 된 데이터는 7일 간 6시간 간격으로 취득 하였으며, 모든 데이터는 평균 ± 표준 오차 (웰 당 3 반복)입니다.
참고 논문
Clustering
Zumwalde et al, 2013 J Immunol. October 1; 191(7): 3681–3693. doi:10.4049/jimmunol.1201954.
Immune cell killing
McCormack et al, 2013 Cancer Immunol Immunother. Apr; 62(4): 773–785. doi:10.1007/s00262-012-1384-4