신경종양학 | 싸토리우스

신경종양학 개요

신경종양학은 뇌와 척수를 포함한 신경계 암을 다룹니다. 뇌종양은 종종 공격적이고 생명을 위협하는 경우가 많으며, 고유한 치료 과제를 제시합니다. 이러한 과제에는 효과적인 치료 전달을 위한 접근을 제한하는 국소화, 높은 세포 이질성, 신경 세포의 제한된 재생 능력, 치료에 대한 내성 및 치료제와 관련된 표적 외 신경 독성 등이 포함됩니다.

신경 종양학 연구는 새로운 치료 개입을 개발하기 위해 뇌종양 진행에 대한 이해를 높이기 위해 강력한 중개 체외 모델의 이점을 활용할 수 있습니다. 살아있는 세포 분석을 통해 2D 및 3D 모델을 사용하여 뇌종양 세포의 건강 상태와 형태를 장기적으로 측정할 수 있습니다.

주요 이점

2D 신경모세포종 모델에서 세포 상태 시각화 및 정량화

그림 1. mTOR 억제제 PP242는 SH-SY5Y 신경교모세포종 세포 모델에서 세포 건강에 영향을 미칩니다. SH-SY5Y 교모세포종 세포의 단일 배양물을 96웰 플레이트(5,000세포/웰)에 시드하고 3일 후 mTOR 억제제 PP242(50 - 0.21 µM)를 Incucyte®Anexin V NIR(0.5%; 싸토리우스)이 포함된 배지에서 처리했습니다. 위상 및 형광 이미지는 Incucyte® 라이브 세포 분석 시스템을 사용하여 실시간으로 캡처했습니다. 처리 후 72시간 시점에서 PP242 처리(16.7µM)와 매개체를 비교한 대표 이미지. 시간 경과 및 약물 반응 곡선은 농도 의존적인 상 합류의 감소와 그에 따른 세포사멸의 증가를 보여줍니다(pIC50 4.8). 데이터는 평균 +/-표준편차(3복제)로 표시됩니다.

관련 고형 뇌 신경모세포종 및 교모세포종 종양 모델링

그림 2. 고형 뇌종양 3D 스페로이드의 성장 속도 및 면적의 형태학적 변화 신경모세포종(SH-SY5Y) 및 교모세포종(U87-MG) 세포를 96웰 ULA 둥근 바닥 플레이트(5,000세포/웰)에 독립적으로 시드하고 단일 스페로이드(3일)를 형성하도록 허용했습니다. 인큐사이트에서 최대 10일 동안 구상체 형성 및 성장을 모니터링했습니다. 형성 후 7일째에 사용된 대표적인 브라이트필드 이미지와 세분화 마스크(파란색 윤곽선)가 표시되어 있습니다(A). 형성 후 시간 경과를 보면 구상체의 성장 속도와 면적이 다양하며, SH-SY5Y는 각각 6.6 x105 µm²와 5.0 x105 µm²로 U87에 비해 약간 더 큰 면적을 가집니다(B). 단일 스페로이드 편심도를 정량화하면 일단 형성된 U87 스페로이드는 둥글고 콤팩트하며 낮은 편심도를 유지하는 반면(1일차 0.33 vs 7일차 0.31), SH-SY5Y 스페로이드는 편심도 값이 더 높고 시간이 지나면서 증식에 따라 약간의 콤팩트함을 잃는 것으로 나타났습니다(1일차 0.55 vs 7일차 0.78). 데이터는 평균 +/- SEM, 12개 복제본(C)으로 표시됩니다.

단일 구상 U87-MG 교모세포종 밸리데이션

그림 3. 인간 교모세포종 U87 단일 스페로이드 모델의 밸리데이션 및 견고성 Incucyte® Nuclight-Orange를 안정적으로 발현하는 U87-MG 세포를 다양한 밀도(1,000 - 7,500 세포/웰)로 96웰 ULA 플레이트에 시드하고 3일 동안 Incucyte®에서 형성 과정을 모니터링했습니다(A). 주황색 형광 지표를 사용하여 높은 시딩 견고성과 밀도에 따른 구상체 면적의 차이를 관찰했습니다(B). 데이터는 평균 +/- SEM으로 표시되며 CV% 값이 표시됩니다. 형성 후 시딩된 단일 스페로이드(7,500개 세포/웰, 3D)의 대표적인 브라이트필드 및 주황색 형광 이미지와 사용된 주황색 분할 마스크(빨간색 윤곽선)(C).

교모세포종에 대한 약리학적 효과 연구

그림 4. 화학요법 화합물의 세포증식억제 및 세포독성 효과의 차이. 교모세포종(U87-MG) 세포를 96웰 ULA 둥근 바닥 플레이트(5,000세포/웰)에 시딩하고 10일 동안 인큐사이트에서 플레이트를 모니터링하면서 스페로이드(3일)를 형성하도록 허용했습니다(인큐사이트에서 10일 동안 모니터링). 형성 후, 스페로이드는 인큐사이트 아넥신 V NIR(A)의 존재하에 DNA 억제제 시스플라틴(0.82 - 200 µM) 또는 이중 mTOR 억제제 PP242(0.21 - 50 µM)로 처리되었습니다. 시간 코스는 매개체(B)와 비교하여 최고 농도의 시스플라틴(200 µM) 및 PP242(50 µM)에 대한 구상 브라이트필드 영역의 변화를 보여줍니다. 시간 경과 데이터와 약물 반응 곡선은 PP242가 강력한 세포증식억제 효과를 나타내며 고농도에서만 세포사멸을 일으키는 반면, 시스플라틴은 더 높은 수준의 세포독성을 나타냄을 보여줍니다(C). 데이터는 평균 +/- SEM으로 표시됩니다.


96웰 분석을 통해 침습적 잠재력에 대한 새로운 통찰력 확보, 아메나브...

그림 5. 교모세포종 스페로이드 침입에 대한 화합물의 효과에 대한 고처리량 조사 U87-MG 세포를 ULA 원형 바닥 96웰 플레이트(2,500세포/웰)에 시드하고 스페로이드를 형성하도록 허용(3일)했습니다. 그런 다음 스페로이드를 항전이성 화합물의 연속 희석액으로 처리하고 Matrigel(4.5mg/mL)에 묻어 침윤을 유도했습니다(최대 10일). 인큐사이트 마이크로플레이트 용기 뷰는 치료가 구상체 침범(전체 구상체 영역, 노란색 윤곽선 마스크)에 미치는 영향을 3D 처리 후 보여줍니다(A). 사이토칼라신 D(2.34nm - 300nm) 및 PP242(0.01µM - 30µM)는 농도 의존적으로 U87-MG 구상체 침입을 억제하는 반면, 블레비스타틴(0.01µM - 30µM)은 거의 효과가 관찰되지 않았습니다(B).


교모세포종 유형에 대한 침습성 및 복합 효과 비교

그림 6. 세포 유형별 침습 능력 및 약리. 브라이트필드 비디오와 침습 세포 면적의 시간 경과 데이터(파란색 윤곽선)는 교모세포종 세포 유형 U87-MG와 A172의 침습 능력의 차이를 보여줍니다(168시간에서 각각 침습 세포 면적 ~8.5 x105 µM2 대 ~2 x105 µM2). U87-MG는 시간이 지남에 따라 더 큰 침습 잠재력을 보였으며 전이 방지 화합물 치료에 더 강한 내성을 보였습니다. PP242는 A172 스페로이드 침입(30 µM)을 강력하게 억제하는 반면, U87-MG 스페로이드는 부분적으로만 억제하는 것으로 나타났습니다(30 µM에서 ~60%).

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Incucyte® Spheroid Analysis Software Module

1

9600-0019

Incucyte® Nuclight Green Lentivirus (EF1α, puro)

1

4624

Incucyte® Nuclight Orange Lentivirus (EF1α, puro)

1

4771

Incucyte® Nuclight Red Lentivirus (EF1α, puro)

1

4625

Incucyte® Nuclight NIR Lentivirus (EF1α, puro)

1

4805

Incucyte®Cytolight Green Lentivirus (EF1α, puro)

1

4881

Incucyte® Cytolight Red Lentivirus (EF-1α, puro)

1

4882

Incucyte® Annexin V Green Reagent

1

4642

Incucyte® Annexin V Orange Reagent

4756

Incucyte® Annexin V Red Reagent

1

4641

Incucyte® Annexin V NIR Reagent

1

4768

Incucyte® Cytotox Green Reagent

1

4633

Incucyte® Cytotox Red Reagent

1

4632

Incucyte® Caspase-3/7 Green Apoptosis Reagent

1

4440

Incucyte® Caspase-3/7 Red Apoptosis Reagent

1

4704


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