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細胞傷害性免疫細胞アッセイ

細胞傷害性免疫細胞アッセイとは?

新たに出現したがん細胞など、有害な標的細胞を認識して死滅させるという免疫細胞の働きは、ヒト宿主防御機構に欠かせない要素です。抗体依存性細胞傷害(ADCC)とT細胞の細胞傷害作用は、細胞性免疫応答の二大メカニズムです。これらのプロセスはそれぞれ、ナチュラルキラー(NK)細胞や細胞傷害性Tリンパ球(CTL)などの免疫細胞亜集団を刺激し、これらの亜集団細胞がさかんに標的細胞を溶解します。免疫細胞とがん細胞との相互作用の解明や、免疫系の戦闘・がん細胞排除能力の回復と促進(「がん免疫療法」または「がん免疫」)は、興味の尽きない有望な研究分野です。

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analysis for immunology research

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IncuCyte細胞傷害性免疫細胞アッセイのご紹介

免疫細胞によるがん細胞傷害をリアルタイムに可視化して自動解析するための総合的なソリューション。なにより既存のインキュベータ内で行えます。以下の観察に最適です。

  • 細胞傷害性T細胞によるがん細胞傷害
  • 抗体依存性細胞傷害(ADCC)

T cell sub population of PBMCs, activated with anti-CD3 antibody and IL-2, killing target SK-OV-3 tumor cells

IncuCyte生細胞解析システムにより取得した、抗CD3抗体およびIL-2により活性化したT細胞亜集団PBMCと、その標的SK-OV-3がん細胞に対する傷害作用を示すタイムラプスムービー: 

SK-OV-3がん細胞をNucLight Red™蛍光タンパク質発現試薬で標識することで、経時的な生存がん細胞数を直接計測することができます。IncuCyte Caspase 3/7アポトーシス試薬を培地に添加するだけで、アポトーシスを起こしている細胞(緑色蛍光)を同時に検出することができます。

細胞傷害性免疫細胞アッセイの概念

  1. 標的がん細胞をさまざまな免疫細胞(例:T細胞、ヒト末梢血単核球[PBMC])と共培養。
  2. IncuCyte™ Caspase 3/7試薬を培地に添加するだけで、がん細胞死を直接リアルタイムに定量解析。
  3. 自動画像解析によりがん細胞死を定量化。また、広範囲なNucLight™蛍光タンパク質発現試薬で標的細胞を標識することにより、同時にがん細胞数もカウント。

がん免疫療法の発見―IncuCyteに関する文献

McCormack E, Adams KJ, Hassan NJ, Kotian A, Lissin NM, Sami M, et al. Bi-specific TCR-anti CD3 redirected T-cell targeting of NY-ESO-1- and LAGE-1-positive tumors. Cancer Immunol Immunother, 62(4):773–85, 2013

  • 新規のT細胞結合タンパク質を用いた、T細胞による抗原提示がん細胞傷害の誘導:IncuCyteシステムを用いて細胞傷害の全時間的経過を選択的に定量化することにより、その他の方法では検出することのできない各タイムポイントにおける活性が明らかに。

Adams, KJ et al. The use of induced pluripotent stem (iPS) cells for the safety testing of enhanced affinity TCR-transduced T cells. Cancer Research, AACR; April 5-9, San Diego, CA, 2014

  • Testing off-target T cell activity against a panel of iPS cultures representing major organs of the human body. The IncuCyte™ system enabled direct visualization of caspase-3/7 dependent apoptosis, in real-time over a four day time course.

51Cr放出アッセイなどの短期細胞傷害アッセイではもちろん、長期LDH放出アッセイであっても、ImmTACによる細胞傷害の再誘導は見逃されてしまう可能性がある。したがって、ImmTACの効力や特異性を可能な限り厳しい条件下で評価するには、IncuCyte™の技術を導入・活用することが極めて重要である

Adams, K. Redirected T cell activity by high affinity TCR-Anti-CD3 Bispecific candidate therapeutics. PhD Dissertation, Cardiff University (2013)

特徴

IncuCyte細胞傷害性免疫細胞アッセイのメリット

がん細胞傷害をリアルタイムに可視化、全自動解析

  • 免疫細胞とがん細胞との相互作用を動的に解明
  • 画像とムービーから、表現型を明らかにするための手掛かりを収集し、形態学的に評価
Visualize immune cell/tumor cell interplay using IncuCyte immune cell killing assays

IncuCyte細胞傷害性免疫細胞アッセイにより、免疫細胞とがん細胞との相互作用を可視化。

(1)小さな細胞傷害性T細胞と、より大きな標識がん細胞(赤色)との物理的接触。Tリンパ球の分裂。(2)細胞傷害性Tリンパ球から攻撃を受けているがん細胞:がん細胞がほぼ死滅。(3)がん細胞の細胞質の顆粒化後すぐにCaspase 3/7標識(緑色)が認められ、核凝縮および細胞死に至った。(4)がん細胞の有糸分裂:1個の細胞が2個に。


がん細胞の死滅と生存をダイレクトに測定

  • 誰でも使いやすいIncuCyt画像解析ツールで、がん細胞の増殖とアポトーシスを定量化
  • IncuCyte™ Caspase 3/7アポトーシス試薬を用いてがん細胞のアポトーシスを測定し、NucLight™蛍光タンパク質発現試薬を用いてがん細胞の増殖を測定
  • インキュベータ内でがん細胞傷害の全時間的経過をモニタリング。1週間以上にわたる長期試験も確実に実施

Measure tumor cell death and proliferation in real time

IncuCyte細胞傷害性免疫細胞アッセイで、がん細胞の死滅と増殖をリアルタイムに測定。

ユーザーフレンドリーなIncuCyte™ソフトウェアにより、直接的な画像に基づいてアポトーシスがん細胞(黄色で縁取りされた緑色の物質)を検出し、生存がん細胞(青色で縁取りされたNucLight™ Red蛍光標識核)をリアルタイムにカウントすることができます。動態学的な観察結果により、経時的な処理効果が明らかになります。


柔軟なアッセイフォーマットで、関連するアッセイも同時測定

  • PBMC、細胞傷害性Tリンパ球およびNK細胞と、接着性または浮遊性のがん細胞種との共培養のための、IncuCyte細胞傷害性免疫細胞のプロトコル
  • T細胞性細胞傷害フォーマットと抗体依存性細胞傷害(ADCC)フォーマットにおいて、任意のエフェクターと標的細胞を使用
ADCC Trastuzumab

ADCC:

トラスツズマブ(Herceptin®)により誘導された免疫細胞のSKOV-3卵巣がん細胞に対する細胞傷害作用PBMCを、SKOV-3 NucLight™ Red(Her2陽性)またはA549 NucLight Red(Her2陰性)のいずれかのがん細胞と共培養。トラスツズマブにより誘導された濃度依存的なSKOV-3細胞増殖阻害の時間的経過(A)。A549細胞に対する増殖阻害作用は認められなかった(B)。トラスツズマブによるSKOV-3細胞増殖阻害の濃度-反応曲線(C)。抗体の存在下および非存在下での未処理画像(上)とマスキング画像(下)の例(添加から72時間後、D)。


スクリーニングに最適な96/384wellアッセイ

  • 洗浄、細胞剥離、放射線照射、抗体標識は一切不要
  • 設定完了後はその場を離れてOK。全自動で画像を取得・解析実施
  • フローサイトメトリーやエンドポイントの生化学的測定に対応。アッセイが完了したら細胞/上清を回収するのみ

他手法との比較


多く用いられている細胞傷害性免疫細胞アッセイ

免疫細胞のがん細胞に対する細胞傷害性の検討に多く用いられている手法は、多くの場合、エンドポイントを用いたものです。この手法では、細胞を剥離する必要があり(例:フローサイトメトリー)、がん細胞の生存(例:LDH放出アッセイ、GAPDH放出アッセイ)や免疫細胞の活性化(ELISpot)の測定には間接的な観察情報が用いられます。一般的に、これらはいずれも非画像的な手法です。下表に、多く用いられているアプローチの一部について、その機能と課題を示します。

IncuCyte細胞障害性免疫細胞アッセイ フローサイトメトリー 51Cr放出アッセイ GAPDH/LDH放出アッセイ DELFIA®TRFアッセイ ELISpot ADCCレポーターバイオアッセイ(Promega)
細胞をリアルタイムに可視化
統合解析
がん細胞死を直接測定
がん細胞の生存を測定
24時間を超える長期の細胞傷害性評価
幅広い選択肢から標的細胞およびエフェクター細胞の選択が可能
ADCCフォーマットおよび細胞傷害性T細胞フォーマット
培地に添加するのみ。洗浄不要
384well対応のスループット
他の解析にも細胞を使用できる
高感度
放射線照射不要
標識抗体不要

注文情報

注文情報

製品名 製品データシート サーフティーデータシート 容量 カタログ番号
IncuCyte® Caspase-3/7 Apoptosis Assay Reagent 1 4440
NucLight® Red Lentivirus -- 1 4476

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