여기에서는 ADCC bioassay kit를 사용하여 항체 의존성 세포 매개 세포 독성(ADCC) 분석을 위한 프로토콜을 제시합니다. 이 방법은 ADCC 메커니즘을 규명하고 암 면역 요법에서 항체의 치료 가능성을 평가하는 데 유용한 도구를 제공합니다.
이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.
방법 논문
* These authors contributed equally
여기에서는 ADCC bioassay kit를 사용하여 항체 의존성 세포 매개 세포 독성(ADCC) 분석을 위한 프로토콜을 제시합니다. 이 방법은 ADCC 메커니즘을 규명하고 암 면역 요법에서 항체의 치료 가능성을 평가하는 데 유용한 도구를 제공합니다.
항체 의존성 세포 매개 세포독성(ADCC) 방법은 암 면역 요법에서 치료 항체의 효능을 평가하는 중요한 도구입니다. 암세포에서 ADCC 활성을 평가하는 것은 항체 기반 치료제의 개발 및 최적화에 필수적입니다. 여기에서는 갑상선 암세포를 effector cell로 사용하여 ADCC 반응의 정량적 평가를 위해 ADCC bioassay kit를 활용하는 방법론적 접근을 제안합니다. 이 프로토콜은 치료용 항체가 있는 상태에서 서로 다른 비율로 표적 암세포와 효과기 세포를 공동 배양하는 것을 포함합니다. 이 실험에 사용된 ADCC 생물 검정 키트에는 NFAT(Nuclear Factor of Activated T-cell) 반응 요소의 제어 하에 루시퍼라제 리포터 유전자를 발현하는 유전자 조작 효과기 세포가 포함되어 있습니다. 표적 세포의 표면 항원이 항체 및 효과기 세포와 결합하면 효과기 세포는 루시퍼라아제를 방출하여 발광 신호 측정을 통해 세포 독성을 정량화할 수 있습니다. 기존의 ADCC 분석법과 달리 이 방법은 표적 항원이 항체 및 효과기 세포와 결합하는 것을 입증하여 단기간에 신뢰할 수 있는 결과를 생성할 수 있습니다.
항체 의존성, 세포 매개 세포 독성(ADCC)은 항체가 면역 매개 세포 사멸 효과를 발휘하는 중요한 메커니즘입니다 1,2,3. 면역 세포는 치료용 항체에 결합하여 활성화되며, 이 항체는 표적 세포의 표면 항원과 상호 작용하여 그랜자임, 퍼포린을 방출하여 표적 세포를 사멸시킵니다. 이러한 면역 세포에는 자연 살해(NK) 세포와 호중구 2,3,4,5,6,7이 포함됩니다. ADCC 분석은 치료용 항체 8,9의 효능을 평가하는 중요한 도구가 되었습니다.
기존 ADCC 분석에서는 말초혈액 단핵세포(PBMC) 또는 자연살해세포(natural killer cell)를 효과세포로 사용하여 표적의 세포 사멸률을 정량화하여 치료용 항체의 효능을 모니터링합니다. 당사의 방법은 NFAT(Nuclear Factor of Activated T-cell) 반응 요소의 제어 하에 루시페라제 리포터 유전자를 발현하는 유전자 조작 효과기 세포를 포함하는 ADCC 생물 검정 키트를 사용합니다. 그런 다음 표적 세포에 대한 표면 항원과 항체 및 효과기 세포의 결합을 정량화합니다. 이 방법은 인간 PBMC 세포를 필요로 하지 않고 단기간에 발생하는 ADCC 반응을 기반으로 합니다. 실험 단계에는 치료용 항체가 존재하는 상태에서 표적 세포와 효과기 세포의 공동 배양이 포함됩니다.
배양 과정에서 치료용 항체는 표적 세포 표면의 표적 항원에 결합하여 효과기 세포와 항체의 Fc 단편이 결합하게 됩니다. 이는 NFAT 반응 소자를 활성화하고 ADCC 반응의 정량적 평가를 위해 발광 신호를 방출합니다.
실험을 수행하기 전에 타겟 세포에서 타겟 항원의 발현을 유세포 분석 또는 웨스턴 블로팅으로 확인해야 합니다. 표적 세포를 배양하고 실험 전 24시간 동안 96웰 플레이트로 배양합니다. 계산된 효과기 대 표적 세포 비율을 달성하기 위해 서로 다른 농도의 치료용 항체를 효과기 세포의 서로 다른 세포 수와 함께 추가합니다.
이 방법의 주요 단계에는 (1) 표적 세포 및 효과기 세포의 준비, (2) 효과기 대 표적 세포 비율, (3) 다양한 농도의 항체 준비, (4) 다양한 배양 기간이 포함됩니다. 배양 후 발광 신호는 발광계를 사용하여 측정되어 ADCC 활성에 대한 정량적 판독값을 제공합니다. ADCC를 측정하는 다른 방법에 비해 이 방법은 작동이 비교적 간단하고 결과가 정확합니다.
ADCC 리포터 생물학적 분석은 ADCC 경로 활성화에서 표적 항원, 치료용 항체 및 면역 세포의 결합을 나타냅니다. 이 결합은 V158(고친화성) 변이체인 FcγRIIIa 수용체를 안정적으로 발현하는 effector 세포 공학 Jurkat 세포의 NFAT 경로를 통해 유전자 전사를 활성화합니다. NFAT 반응 요소는 effector cells10,11에서 luciferase의 발현을 매개합니다. ADCC의 작용 기전(MOA)에서 항체의 생물학적 활성은 NFAT 경로에서 생성된 루시퍼라제 신호를 통해 정량화됩니다. effector cells-FcγRIIIa receptor-expressing Jurket cells-의 Luciferase 신호는 발광 리더를 사용하여 정량화됩니다(그림 1). 분석법의 신호 대 잡음비가 높습니다.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
1. 타겟 세포에서 EGFR 및 VEGFR 발현 검출
참고: 웨스턴 블로팅을 사용하여 표적 세포에서 표적 항원의 발현을 검출합니다.
2. 타겟 세포의 준비
3. 치료용 항체의 다양한 농도의 준비
4. effector cell의 제조
5. 항체와 타겟 세포를 가진 effector 세포의 배양
6. ADCC 활동의 정량적 판독
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
타겟 BHT-101 및 SW-1736 세포에서 EGFR 및 VEGFR의 발현은 웨스턴 블로팅을 사용하여 검출되었습니다. EGFR 발현은 BHT-101 및 SW-1736 세포 모두에서 검출되었지만 VEGFR 발현은 검출되지 않았습니다(그림 3).
ADCC bioassay kit를 사용하여 EGFR 양성 세포주인 BHT-101 및 SW-1736을 타겟 세포로 사용하여 항 EGFR 항체인 cetuximab의 ADCC 반응을 검출했습니다. VEGF 비활성화제인 베바시주맙(Bevacizumab)이 음성 대조 항체로 사용되었습니다. 서로 다른 농도의 항체 및 효과기 세포를 표적 세포와 함께 배양했습니다. 발광 신호는 플레이트 리더를 사용하여 감지되었습니다(그림 2). 세툭시맙(항-EGFR 항체) 그룹에서 ADCC 활성 유도의 더 높은 폴드가 발견되었지만, 두 세포주 모두에 대해 베바시...
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
여기에서는 치료용 항체의 ADCC 반응을 평가하기 위한 ADCC Bioassay 방법을 제시했습니다. 이 방법은 간단하며 측정을 위해 간단한 "추가-혼합-읽기" 형식을 사용합니다.
실험을 수행하기 전에 타겟 세포에서 타겟 항원의 발현을 유세포 분석 또는 웨스턴 블로팅으로 확인해야 합니다. 유세포 분석은 표면 항원을 검출하는 더 나은 도구가 될 것입니다. 그러나 유세포 분석을 사용하면 세포에 스트레스를 주어 세포사멸을 유발하고 세포의 생존력에 영향을 미치므로 전반적인 분석에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한 웨스턴 블로팅보다 비용이 많이 듭니다. 이 실험에서는 표적 항원이 세포 표면 항원으로 알려져 있기 때문에 더 빠르고 비용 효율적인 방법으로 웨스턴 블로팅을 사용했습니다.
FcγRIIIa 수용체, V158(높은 친화력) 변이체, 반딧불이 루시퍼라아제의 발현을 유도하는 ...
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
모든 저자는 이해 상충이 없음을 선언합니다.
이 연구를 지원해 주신 Zeng 교수님(IMCB, A*STAR)님께 감사드립니다. 본 연구는 중국국립자연과학재단(NSFC) 청년재단(82202231)과 중국 저장성 의료보건과학기술프로젝트(2021KY110,2024KY824)의 지원을 받았다.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 0.5 % Trypsin-EDTA | Gibco | 15400-054 | PBS에서 10x를 희석하여 0.05 % Trypsin |
| 1x Tris Buffer Saline (TBS) | 1st BASE | BUF-3030-1X1L | 웨스턴 블로팅에서 멤브레인 세척 |
| 용 1.5 M Tris Buffer, pH 8.8 | 1st BASE | BUF-1419-1L-pH8.8 | SDS 젤 준비 |
| 용 2-Mercaptoethanol | Sigma Aldrich | M7522-100ML | 샘플 준비 웨스턴 블로팅 |
| 30% 아크릴아미드/비스 용액 | Bio-Rad | #1610158 | SDS 겔 준비용 |
| 4x Laemmli 버퍼 | Bio-Rad | #1610747 | 의 샘플 준비용 |
| Corning Incorporated | 3610 | ADCC 분석용 | |
| ADCC 생물학적 분석 이펙터 셀(0.65mL) | Promega | G7011 | ADCC 리포터 바이오 분석 코어 키트(Promega G7010), 1 x 1 바이알 |
| ADCC 리포터 바이오 분석 코어 키트 | Promega | G7010 | 이 실험에서 ADCC 분석을 위한 ADCC 바이오 분석 키트로 언급 |
| 모늄 과황산염 | 시그마 알드리치 | A3678-25G | SDS 젤 제제용 |
| 베바시주맙(인간화 항 VEGF-항체) | MVASI-ADCC | 분석 | |
| 에서 음성 대조 항체로 사용BHT-101 | 라이프니츠 연구소 DSMZ | ACC279 | 인간 역형성 유두 갑상선 암 세포주 |
| Bio-Glo Luciferase 분석 버퍼 | Promega | G7941 | ADCC 리포터 바이오 분석 코어 키트(Promega G7010)에 포함, 1 x 10 mL |
| Bio-Glo Luciferase 분석 기질(동결건조) | Promega | G7941 | ADCC 리포터 바이오 분석 코어 키트(Promega G7010)에 포함, 1 x 1 바이알 |
| 세포 스크레이퍼 | GenFollower | GD00235 | 배양 플라스크에서 세포 제거 |
| Cetuximab(키메라 항-EGFR 항체) | ERBITUX-ADCC | 분석에서 치료 항체로 사용 | |
| 화학 발광 HRP 기질 | Merck Millipore | WBKLS0500 | 웨스턴 블로팅에서 단백질 검출 |
| 증류수 | Gibco | 15230-162 | SDS 젤 준비 |
| Fetal Bovine Serum (FBS) | Gibco | 10270-106 | 배양 배지 보충제 |
| iBright CL1500 이미징 시스템 | Thermo Scientific | 2462621100038 | 웨스턴 블로팅 |
| L-글루타민의 단백질 검출용, 200mM | Gibco | 25030-081 | 배양 배지 보충제 |
| 저IgG 혈청 | Promega | G7110 | ADCC 리포터 생물학적 검정 코어 키트(Promega G7010)에 포함, 1 x 4mL |
| Megafuge 8R | Thermo Scientific | 42876589 | 원심분리기 |
| 마우스 항-EGFR 단클론 항체 | BD Biosciences | 610016 | 웨스턴 블로팅 |
| 마우스 항 VEGFR 단클론 항체 | BD Biosciences | 571194 | 웨스턴 블로팅 |
| 비효소 세포 해리 버퍼 | Sigma Aldrich | C5789-100ML | T75 플라스크에서 세포 수확 |
| 페니실린-스트렙토 마이신 | PAN Biotech | P06-07100 | 항균 배양 배지 |
| 인산염 완충 식염수(PBS), pH 7.2, 멸균 여과 | 1차 염기 | CUS-2048-1x1L | 세포 세척 용액으로 사용 |
| Pierce BCA 분석 키트 | Thermo Scientific | 23225 | 단백질 농도 측정 |
| 프로테아제 및 인산가수분해효소 억제제 | Thermo Scientific | A32959 | 웨스턴 블로팅 PVDF를 위한 시료 전처리 시 단백질 분해 |
| 멤브레인 (Immobilin-P) | Merck Millipore | IPVH00010 | 웨스턴 블로팅 |
| 토끼 안티 마우스 IgG, Fc &gamma의 단백질 전달; HRP-conjugated secondary antibody | Jackson ImmunoResearch | 315-035-046 | Secondary antibody in western blotting |
| Roswell Park Memorial Institute (RPMI) 배지 | Capricorn Scientific | RPMI-XA | 세포 배양 매체 |
| RPMI-1640 | Promega | G7080 | ADCC 리포터 생물 검정 코어 키트(Promega G7010), 1 x 36 mL |
| 탈지 분유 | Merck Millipore | 70166-500G | 웨스턴 블로팅의 멤브레인 차단용 |
| Sodium Dodecyl Sulfate | 1st BASE | BIO-2050-500g | SDS 겔 제제 |
| SW-1736 | Cytion | 300453 | Human thyroid squamous cell cancer cell line |
| T75 culture plasks | SPL Lifesciences | 70075 | Cell culture flask |
| Tecan Multimode Reader model Spark 10M | Tecan | 1607000294 | 광도 정량화 |
| TEMED | Bio-Rad | #1610801 | SDS 겔 제제용 |
| Tween-20 | Promega | H5151 | 웨스턴 블로팅의 멤브레인 세척용 |
| Vi-cell XR 세포 생존율 분석기 | Beckman Coulter | AL15072 | Cell counter |
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.