형광 이미지 분석–콜라겐 겔 내 3D 스페로이드 침습

종양 침습 관련 인자를 표적으로 한 항암 약제의 영향을 측정하기 위해 NoviSight™ 소프트웨어를 사용하여 콜라겐 겔 내 암 스페로이드 침습의 컨포칼 이미지를 정량적으로 평가하였습니다.

목적

전이 캐스캐이드는 침습, 혈관내 이물주입 및 혈관외유출 등 세 가지 주요 과정으로 크게 분리될 수 있습니다. 첫 번째 단계인 종양 침습은 종양 진행의 기초가 되며 전이의 원동력입니다. 또한 종양 침습은 세포외 매트릭스(ECM)의 분해, 세포내 부착 분리 및 세포 이동 등 세 가지 과정으로 구성됩니다. ECM은 콜라겐, 파이브로넥틴, 라미닌, 프로테오글리칸 같은 세포외 분자의 집합이며 복잡한 망을 형성합니다. 종양 세포는 ECM의 분해 및 복원을 반복하면서 집단으로 이동합니다 . 침습 용량 또는 약효를 평가하기 위해, 상처 치료 분석 또는 트랜스웰 분석이 일반적으로 사용됩니다. 이러한 기존 분석은 단순하고 저렴하지만 종양의 미세환경이 부족하며 세포는 편광 및 세포간 소통 같은 관련 속성을 상실합니다. 따라서 이러한 인위적인 분석은 체외 및 체내 실험 간 화합물 효능의 열악한 예측 값의 원인이 됩니다 . 종양 미세환경을 재생성하기 위해 3차원의 겔내 침습 분석을 점차적으로 확대하였습니다. 이 분석은 종양 스페로이드를 겔 매트릭스에 내장시켜 종양 미세환경을 재생성할 수 있습니다. 내장된 스페로이드는 겔 안으로 점차 발아합니다. 이 분석은 종양 형태 또는 침습의 집합성을 면밀히 모방할 수 있습니다. 본 연구에서는 NoviSight™ 소프트웨어 및 3D 겔내 침습 분석을 사용하여 침습성 스페로이드에 미치는 항암제의 영향을 정량적으로 분석하였습니다. 연구 결과, 복합형 종양의 침습을 정량화하는 소프트웨어의 기능이 입증되었습니다.

샘플 제공

인체 섬유육종 세포 HT1080의 세포 현탁액을 U자형 바닥 96웰 플레이트(Corning® Inc.)에 파종하였습니다(1일차). 3일차에 HT1080 스페로이드를 매트리겔(Corning® Inc.)에 내장시키고 특히 매트릭스 메탈로프로티아나제(MMP)를 억제하는 항암제인 Batimastat가 포함된 배지를 매트리겔 위에 추가하였습니다. 5일차에 세포 핵을 Hoechst33342로 착색하였습니다.

결론
형광 이미지의 획득 및 분석

FV3000 레이저 컨포칼 현미경을 사용하여 관찰하였습니다. 5일차에 비처리 스페로이드는 강력한 침습을 보였지만(A), Batimastat가 있는 데서 침습이 억제되었습니다(B). 침습 영역과 복합 3D 구조가 NoviSight™ 소프트웨어(C: 빨간색 영역이 스페로이드의 중심이며, 파란색 영역이 침습의 투사 부분임)에 의해 인식되었습니다. 소프트웨어의 부피 분석 기능을 사용하여, Batimastat가 투여 의존적 방식으로 HT1080 스페로이드 침습을 억제하였음을 판단할 수 있었습니다(D).

U자형 바닥 96웰 플레이트는 Corning®Inc의 등록 상표입니다.
Olympus는 등록 상표이며 NoviSight 및 Insightful Analysis, Intelligent Answers는 Olympus Corporation의 상표입니다.