암 연구를 위한 세포 침입 분석

기저막을 통한 세포 침입은 암 전이의 중요한 단계입니다. 전이는 암세포가 암이 발생한 기관의 기저막을 통과한 후 신체의 다른 기관으로 퍼져 이차 종양을 형성할 때 발생합니다.

기저막을 통한 세포 침입은 암 전이의 중요한 단계입니다. 이 블로그에서는 세포 침입 분석과 암 연구에 대한 응용에 대해 설명합니다. 전이는 암세포가 암이 발생한 기관의 기저막을 통과한 후 신체의 다른 기관으로 퍼져 이차 종양을 형성할 때 발생합니다[1].  

암세포 침입. 참조 이미지. [2].

세포 침입 분석은 암 연구에 중요한 도구입니다. 암을 연구하는 과학자들은 세포외 기질을 통한 세포의 이동을 측정하기 위해 세포 침입 분석을 수행합니다. 과학자들은 세포 배양 조건을 변화시킴으로써(예: 새로운 약물 추가) 세포 침입을 방지하거나 가속화하는 조건을 확인할 수 있습니다. 이러한 연구를 통해 암에 대한 새로운 치료법을 찾아내어 잠재적인 치료제로 사용할 수 있습니다.

획기적인 과학을 위한 간단하고 신뢰할 수 있는 세포 분석

암 연구의 과학적 혁신을 가속화하기 위해 Platypus Technologies는 세포 침입을 연구할 수 있는 간단하고 재현 가능한 분석 플랫폼을 도입했습니다. 이 플랫폼은 OrisTM 플랫폼 는 탈착식 "스토퍼"가 있는 96웰 플레이트로 구성되어 중앙에 무세포 검출 영역을 생성합니다. 세포 침입 분석의 경우, 이 검출 영역은 원하는 세포 외 매트릭스(예: 콜라겐, 기저막 추출물(BME), 히알루론산, 하이드로겔 등)로 채울 수 있습니다. 세포는 검출 영역의 매트릭스로 침입하고 세포 침입의 정도와 비율은 플레이트 판독기를 사용하거나 현미경 이미지를 통해 실시간으로 쉽게 정량화할 수 있습니다. 다른 접근 방식과 비교할 때, OrisTM 플랫폼은 세포 침입을 연구하는 데 고유한 이점을 제공합니다:

  • 매우 간단한 설정 및 간단한 데이터 해석
  • 세포 침입을 억제하거나 자극하는 특정 약물 또는 조건을 정확하게 식별합니다.
  • 재현 가능한 감지 영역으로 높은 정확도의 결과 제공
  • 세포 침입에 대한 실시간 및 엔드포인트 측정 지원
  • 간편한 분석:
    • OrisTM 플레이트 리더기를 사용하여 침입을 정량화하는 감지 마스크
    • 이미지 분석을 하시나요? 얼룩이나 마스크 필요 없음
  • 세포가 세포 외 기질로 직접 침입하기 때문에 인공 막이 필요하지 않습니다.

세포 침입 분석의 예

아래는 Oris의 사용을 보여주는 실험입니다.TM 기저막 추출물(BME)을 통한 세포 침입을 연구하기 위한 플랫폼입니다. 이 분석을 수행하는 데 필요한 주요 재료는 다음과 같습니다.: (1) OrisTM BME로 코팅된 세포 이동 분석, (2) BME 용액, (3) 세포 및 (4) 세포 배양 배지. HT1080 섬유육종 세포를 생염색하고 Oris에서 배양했습니다.TM 플레이트에 BME를 코팅했습니다. 세포가 부착될 수 있도록 일정 기간 배양한 후, 중앙 무세포 검출 영역을 만드는 스토퍼를 제거하고 플레이트의 웰을 차가운 BME 용액으로 채웠습니다. 그 후, BME에 삽입된 세포를 37°C에서 배양했습니다. 세포 배양 이미지를 다양한 간격으로 수집하고 ImageJ로 분석했습니다. 

[ORIS에 대한 자세한 프로토콜 보기TM 세포 이동 분석]

아래 그림은 마개를 제거하기 전의 세포 배양 이미지와 BME에서 세포를 40시간 동안 배양한 이미지를 캡처한 것입니다. 

(a) 실험 시작 시 세포 배양 이미지. 세포(밝은 점)가 무세포 검출 영역(어두운 원) 주위에 모여 있으며, 이 영역은 기저막 추출물(BME)로 채워져 있습니다. (b) 40시간 배양 후 세포 배양 이미지. 세포가 검출 영역의 BME로 침입한 것을 확인할 수 있습니다.

이 이미지에서 볼 수 있듯이 OrisTM 플랫폼을 사용하면 세포가 원형 무세포 검출 영역 주위에 부착할 수 있습니다. 이 검출 영역은 BME로 채워져 있어 세포 침입을 쉽게 특성화할 수 있습니다. 원형 검출 영역으로 이동하는 세포를 쉽게 정량화할 수 있습니다. 

이 경우, ImageJ를 사용하여 세포가 없는 영역의 면적을 측정하여 세포 침입의 정도를 확인했습니다. 면적이 작을수록 BME로 세포가 침입한 정도가 크다는 것을 의미합니다. 아래 그림에서 볼 수 있듯이, 배양 후 24시간 이내에 상당수의 세포가 BME로 침입했습니다. 배양 시간이 길수록 세포 침입 비율이 훨씬 더 높아집니다.    

시간에 따른 HT1080의 기저막 추출물(BME)로의 세포 침입

결론

이 실험은 HT1080이 기저막으로 상당한 세포 침입을 보인다는 것을 보여줍니다. 후속 실험을 통해 (i) BME의 강성, (ii) 배양 배지에 존재하는 약물 및 약물 농도, (iii) BME에 존재하는 2차 세포 배양(공동 배양)의 존재 여부 등 세포 침입에 영향을 미치는 매개 변수를 탐색할 수 있습니다. 결론적으로, OrisTM 플랫폼은 세포 침입 분석을 수행할 수 있는 간단하고 신뢰할 수 있는 플랫폼을 제공합니다. 

참조:

"암 침입과 전이 : 분자 및 세포적 관점"에서 [1] T. A. Martin 외. "암 침입과 전이 : 분자 및 세포적 관점" In: 마담 퀴리 생명과학 데이터베이스 [인터넷]. Austin (TX): 랜데스 바이오 사이언스; 2000-2013. 링크

["제한된 환경에서 이동하는 동안 암세포 변형의 물리적 한계를 연구하기 위한 개방형 액세스 미세 유체 장치" Microelectron. vol. 144, 16 Aug. 2015 pp. 42-45. 링크