共培養スフェロイドの薬効解析

システムの使用と組み合わせた共焦点観察により、適切な蛍光色素で染色された共培養スフェロイドにおける薬効を評価することができます。

目的

抗がん剤の効能に関するアッセイの大半が、2次元単層として増殖された固定化細胞の使用に頼ってきました。しかし、これらの2次元単層は、3次元構造の場合のようにがん細胞の本来の複雑な環境を再現することができません。そのため、スフェロイドのような3次元細胞培養が注目を集めています。さらに、2種類以上の細胞で構成される共培養スフェロイドシステムが、細胞間相互作用や細胞活性化メカニズムの研究に有用であることが実証されています。本研究では、システムを用いた蛍光画像解析によって、U2OSとHT-29で構成される共培養スフェロイドに対するクロロキン（CHL）の効果を調べました。

サンプルの作製

YFP発現トランスジェニックU2OSおよびHT-29を含有する細胞懸濁液を、トランスジェニックU2OSについては1ウェル当たりの細胞数が50個、HT-29については1ウェル当たりの細胞数が450個になるように、PrimeSurface®96Uプレート（住友ベークライト株式会社）に播種しました。細胞培養開始から48時間後に、段階希釈したCHLを各ウェルに添加しました。CHLの添加から48時間後に、Hoechst 33342（核染色剤）とヨウ化プロピジウム（PI：死細胞染色剤）を各ウェルに添加しました。YFP蛍光を観察することによって、U2OSとHT-29を区別することができます。

結論
蛍光画像の取得と解析

上記のスフェロイドの蛍光画像を取得しました。図に示すように、CHL濃度が上がるにつれて共培養スフェロイドの3次元構造が崩壊していきました。興味深いことに、HT-29細胞は完全に分散したのに対し、U2OS細胞（緑の疑似カラー）は凝集したままでした。また、CHL濃度が上がるにつれて、各ウェルにおける全細胞（青の疑似カラー）に対する死細胞（赤の疑似カラー）の割合が高くなりました。解析ソフトウェアによる核の識別およびカウントの結果を用いて、その割合をCHL濃度に対するグラフとして表示することができます。これらの結果から、1枚のマイクロプレート上で共培養スフェロイドを用いて薬効を簡単に評価できることが分かりました。

PrimeSurfaceは、住友ベークライト株式会社の登録商標です。
Olympusはオリンパス株式会社の登録商標であり、NoviSightおよびInsightful Analysis、Intelligent Answersはオリンパス株式会社の商標です。