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방법 논문

LC-MS/MS를 이용한 1차 ALL 세포 내 빈크리스틴 세포내 정량을 위한 외부 체외 미세법 개발 및 표준화

463 조회수

DOI:

10.3791/69535

2026년 1월 23일

이 논문에서

요약

이 프로토콜은 소아 1차 ALL 세포에서 빈크리스틴 축적의 상대적 정량화를 위한 LC-MS/MS 방법을 확립하고 최적화하는 것을 목표로 했습니다.

초록

소아 급성 림프구성 백혈병(ALL) 원발 세포에서 빈크리스틴(VCR)을 정량화하는 것은 샘플별 약물 흡수 차이를 이해하고 희소한 환자 자료를 이용한 실험 연구를 지원하는 데 필수적입니다. 여기서는 환자 유래 이종이식(PDX)을 통해 얻은 1차 세포에 최적화된 간소화된 LC-MS/MS 미세방법을 제시하며, 제한된 세포 가용성, 작은 세포 크기, 다중 세척 후 재현 가능한 회복 필요성 등 주요 과제를 해결합니다. 1시간에서 5시간의 시간 실험 결과, 3시간의 잠복 기간이 가장 높고 일관된 세포내 VCR 농도를 제공하며, 복제 간 변동성이 낮음을 보여주었습니다. 방법 최적화 결과, 조건당 2.5 × 106 셀을 사용할 때가 반복 실험에서 더 큰 분산을 보인 1×6 셀보다 분석적 견고성이 향상됨이 입증되었습니다. 추가적인 중요한 개선으로는 단백질 침전 효율을 높이기 위한 냉메탄올 사용과 절차적 변동을 모니터링하고 최소화하는 내부 표준 도입이 포함되었습니다. 이 방법은 관련 농도 범위 내에서 세포 내 VCR 의 민감하고 정밀한 정량화를 가능하게 하지만, 3시간 배양 후에는 최소 시험 용량(0.01 μM)을 정량화할 수 없었습니다. 전반적으로 이 미세방법은 1차 ALL 샘플에서 세포 내 VCR 측정을 위한 실용적이고 재현 가능하며 확장 가능한 접근법을 제공합니다. 이 설계는 비교 분석, 체외 모델 검증, 그리고 세포 내 약물 정량화를 더 넓은 약리학적 평가에 통합하는 미래 방법론적 응용을 지원합니다.

서론

급성 림프구성 백혈병(ALL)은 전체 소아암의 약 25%를 차지하며, 여전히 가장 흔한 소아 악성 종양입니다 1,2. 치료법의 발전으로 생존율이 현저히 향상되어 현재 90%를 넘었지만, ALL의 생물학적 복잡성은 세포 수준에서 질병을 더 잘 특성화하는 도구 개발을 위한 노력을 계속 촉진하고 있습니다.

빈카 알칼로이드, 특히 VCR은 모든 치료 프로토콜의 핵심 구성 요소입니다. VCR은 세포 내 세포 내 세포독성 효과를 발휘하기 때문에, 백혈병 세포에서 그 흡수와 축적을 이해하는 것은 약물 반응, 약리역학, 세포 행동 등 체 시스템에서 연구하는 데 필수적입니다. 그러나 대부분의 세포 내 약물 농도 평가 방법은 간접 측정이나 반정량적 방법에 의존하여 재현성과 민감도를 제한합니다 5,6,7.

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프로토콜

이 연구에 사용된 백혈병 샘플은 Centro Infantil Boldrini에서 치료받은 환자들의 바이오뱅크 바이알에서 채취되었으며, 이들은 동의서를 통해 세포 사용을 허용했습니다. 이 프로젝트는 기관 윤리 위원회(CAAE 34601120.7.0000.5376)의 승인을 받았습니다. 동물에서 PDX 생성을 위한 프로토콜은 Centro Infantil Boldrini(CEUA/Boldrini 0011-2020) 산하 동물윤리위원회(Comissão de Ética no Uso de Animais)의 규정과 윤리 지침에 따라 수행되었습니다.

1. 샘플 준비 및 약물 배양 (1일차)

  1. 재고 및 작동 용액 준비
    1. 빈크리스틴 황산염 2.5mg(분자량: 923 g/mol)을 무게로 2.0 mL 디메틸 설폭사이드(DMSO)에 녹여 2.0 mL 마이크로튜브에 녹여 1.354 mM 스톡 용액을 만듭니다. 완전히 녹을 때까지 소용돌이.
      주의: DMSO는 자극제입니다; 장갑을 끼고 화학 연기 구역에서 다루세요.
    2. 100 μM 작업 용액을 147.71 μL VCR 기본 용액과 1,852.28 μL DMSO를 2.0 mL 마이크로튜브에 혼합하여 준비....

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결과

VCR과 VINB를 함께 배양한 1차 ALL PDX 세포를 이용한 세포 내 축적 분석 후 얻은 대표적인 크로마토그래피 결과는 그림 1에 나와 있습니다. 샘플은 조건당 2.5× 10개의6셀을 사용해 준비되었습니다. 기술된 크로마토그래피 조건 하에서 VCR은 2.85분으로 일관되게 유지되며 매트릭스 효과가 최소화되었고, 피크 형태는 대칭적이고 잘 해명되었습니다. 이 프로파일들은 프로토콜이 올바르게 실행되었을 때 VCR과 VINB의 예상되는 크로마토그래피 거동을 보여줍니다.

이 프로토콜을 원발성 백혈병 세포에 적용하기 전에, 방법의 선형성, 검출한계(LOD), 최적 세포 수 및 배양 시간을 결정하기 위한 예비 분석이 수행되었습니다. 이 단계들은 본 프로토콜에 자세히 다루어져 있지 않으나, 보정 곡선의 대표적인 결과가 방법 검증의 일부로 아래에 제시되어 있습니다.

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토론

원발성 백혈병 세포에서 세포내 약물 농도를 정확히 평가하는 것은 세포 수준에서 약물 취급을 이해하고 분자 프로파일링을 보완하는 기능적 분석법 개발을 지원하는 데 필수적입니다. 기존의 분석 방법은 종종 많은 수의 세포를 필요로 하거나, 긴 처리 단계를 포함하거나, 화학요법제의 실제 세포 내 가용성을 반영하지 않는 간접 수치에 의존합니다 5,6. 이러한 한계는 환자 유래 샘플에서 세포내 약물 축적을 직접 정량화할 수 있는 빠르고 민감하며 확장 가능한 방법의 필요성을 강조합니다.

이 프로토콜은 LC-MS/MS를 사용하여 소아 급성 림프모세포(ALL) 세포에서 세포내 VCR의 상대적 정량을 위한 미세방법을 설명합니다. 이 방법은 세포 내 약물 성분을 직접적이고 민감하게 평가하기 위해 개발되었으며, 종종 대량 세포 물질, 반.......

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공개 사항

저자들은 이해 상충이 없음을 선언합니다.

감사의 글

Centro Infantil Boldrini와 연구에 샘플을 기증해 주신 모든 환자분들께 감사드립니다. 아드리엘리 C. 소아레스는 브라질 니벨 수페리얼 페스소알 코르데나상 아페페이소아멘토(CAPES)와 상파울루 연구 재단(FAPESP, 2023/18389-3)으로부터 펠로우십을 받았습니다. 호세 A. 유네스는 국가기술과학개발위원회(CNPq, 308399/2021-8)로부터 생산성 펠로우십을 받았습니다. 이 연구는 브라질 보건부의 PRONON 프로그램(Programa Nacional de Apoio à Atenção Oncológica, NUP 25000.211174/2019-45)의 연구 자금 지원을 받았습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
2.0 mL 나사 뚜껑 바이알유량 공급8-2400같은 회사의 스프링이 달린 유리 인서트(5 x 29 mm)와 함께 사용됨 (카탈로그 5-29015)
2.0 mL 나사 뚜껑 바이알유량 공급8-2400같은 회사의 스프링이 달린 유리 인서트(5 x 29 mm)와 함께 사용됨 (카탈로그 5-29015)
아세토니트릴머크 (시그마-알드리치)100030
아세토니트릴머크 (시그마-알드리치)24010152
목표 V써모피셔 사이언티브12055091
크로마토그래피 시스템 Acquity UPLC H-클래스워터스 컴퍼니https://www.waters.com/nextgen/br/pt/products/chromatography/chromatography-systems/acquity-uplc-h-class-plus-system.html?srsltid=AfmBOoo0mjNgaucBI-Exv97cEmWE96_lVkqKi2IR0IPtA-h1feG-WvtW
백작부인 3 FL써모피셔 사이언티브A49892
DMSO머크 (시그마-알드리치)D 8418
팔콘 50 mL사르스테트62.547.254
개미산머크 (시그마-알드리치)F0507
유리병머크 (시그마-알드리치)41121800
인큐베이터PHCBIMCO-50M-PE
메탄올머크 (시그마-알드리치)34860
마이크로튜브 1.5 mL에펜도르프41121702
마이크로튜브 2.0 mL에펜도르프30120094
PBS머크 (시그마-알드리치)PPB006
Speevac miVac피셔 사이언티브56340
데이터 수집용 소프트웨어워터스 컴퍼니매스링크스
삼중 쿼드러폴 질량분석기 Xevo TQ-S 마이크로워터스 컴퍼니https://www.waters.com/nextgen/us/en/products/mass-spectrometry/mass-spectrometry-systems/xevo-tq-s-micro.html?srsltid=AfmBOoqqmLRNfHGqvtnwaL7xYOOEXPV3NJ9qYNH9HAwqXKXrMvLRQXSW
초음파 음파기퀴미스Q335D
빈블라스틴 1 mg/mL립스https://www.libbs.com.br/nossos-produtos/antineoplasico-faulblastina/빈블라스틴 황산염
빈크리스틴케이맨 케미컬스11764

참고문헌

  1. Inaba, H., Pui, C. H. Advances in the diagnosis and treatment of pediatric acute lymphoblastic leukemia. J Clin Med. 10 (9), 1926(2021).
  2. Pui, C. H., et al. Childhood acute lymphoblastic leukemia: progress through collaboration. J Clin Oncol.

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