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.

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면역학 부문 상세 정보

T-세포 연구 관련 적용분야

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.

싸토리우스 iQue 고성능 유세포분석 플랫폼과 ForeCyt 소프트웨어를 사용하여 도출한 T-세포 활성 평가 - 서로 다른 처리법에서 활성화 된 T-세포의 비율과 분비된 IFNγ의 양을 용량에 대한 반응, 시간에 대한 반응으로 도출한 결과로, 각 처리법에서 T-세포 활성화 마커의 특이적인 패턴을 확인할 수 있습니다.

싸토리우스 Incucyte 기반으로 수행한 면역세포 살해 분석의 면역세포/종양세포 상호작용 시각화 (1) 크기가 작은 세포독성 T 세포, 상대적으로 크기가 큰 표지된 종양세포(적색) 간 물리적 접촉 (T 림프구 분화) (2) 세포독성 T 세포에 의해 공격 받는 종양 세포 (kiss of death) (3) 종양세포의 세포질 과립, 직후 caspase 3/7 라벨링 (녹색), 핵농축, 세포 사멸 (4) 종양세포 유사분열 (단일 세포가 2개의 세포가 되는 과정)

싸토리우스 Incucyte 기반으로 수행한 면역세포 살해 분석 종양 세포 사멸 및 (선택 사양) 확산의 실시간 측정 - 사용자 편의를 고려하여 설계된 싸토리우스 Incucyte® 소프트웨어는 이미지 기반의 사멸종양세포(녹색 오브젝트, 황색 테두리) 검출과 살아있는 종양 세포의 실시간 계수 (Incucyte® NucLight Red로 표지된 핵, 청색 테두리)가 가능한 솔루션으로, 물질의 처치에 따른 시간 의존적인 효과를 우측의 그래프 데이터에서 확인할 수 있습니다.

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.

백혈구 혈관외유출의 시각화 - CD3/CD28 Dynabead로 표면 활성화 한 일차 T 세포를 섬유결합소와 배양한 인간 제대 정맥 내피세포(HUVEC) 단층에 시딩한 후, 싸토리우스 Incucyte® System를 사용하여 분 당 1회의 빈도로 이미지를 획득하였습니다. 이미지 상의 황색, 오렌지색 화살표로 표시된 부분이 HUVEC 세포 사이를 움직이는 백혈구를, 청색 원으로 표시된 부분이 ClearView insert의 기공으로 빠지는 백혈구를 각각 나타냅니다.

일차 T 세포의 CXCL12 향 혈관외유출 - CD3/CD28 Dynabead로 표면 활성화 한 일차 T 세포를 섬유결합소와 배양한 인간 제대 정맥 내피세포(HUVEC) 단층에 시딩한 후, 각 농도의 CXCL12에 노출시켰습니다. 이후 싸토리우스 Incucyte® ZOOM을 사용하여 30분 당 1회의 빈도로 이미지를 획득하고 위상 분석을 실시한 결과를 그래프에 나타낸 것이 우측 그림과 같으며, 약리작용 반응 분석은 6 시간 째(t=30)에 시행하였습니다. 모든 데이터는 평균 ± 표준 오차 (웰 당 4 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