[적용논문] 고순도 심근세포를 활용한 심장 독성 기전 연구
MiraCell® Cardiomyocytes v2 (from ChiPSC12) Kit 적용 논문
https://doi.org/10.1038/s41467-021-23478-1
An antibody against L1 cell adhesion molecule inhibits cardiotoxicity by regulating persistent DNA damage
Jae-Kyung Nam, A-Ram Kim, Seo-Hyun Choi, Ji-Hee Kim, Kyu Jin Choi, Seulki Cho, Jae Won Lee, Hyun-Jai Cho, Yoo-Wook Kwon, Jaeho Cho, Kwang Seok Kim, Joon Kim, Hae-June Lee, Tae Sup Lee, Sangwoo Bae, Hyo Jeong Hong & Yoon-Jin Lee
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■ Abstract 미리보기
흉부 방사선 조사와 doxorubicin (Dox)로 인해 유발되는 심장 독성 기전에 대한 연구는 항암 치료로 인한 심장독성의 발병률과 사망률을 감소시킬 수 있다. 본 연구에서 방사선 조사 및 Dox 치료로 인해 DNA가 손상된 심혈관 내피세포 (vascular endothelial cells, ECs)에서는 L1CAM과 DNA가 손상된 foci와의 colocalization하는 것과 연관된 fibrotic phenotype (endothelial-mesenchymal transition, EndMT)를 보인다는 것을 확인하였다. 본 논문의 저자들은 anti-L1CAM 항체인 Ab417을 처리하면, L1CAM 과발현, 핵의 전위, 지속적으로 DNA가 손상된 foci를 감소시킨다는 것을 증명하였다. 또한, 심장 전체에 방사선이 조사된 mouse에서 EC-specific p53의 결실은 혈관 섬유증, L1CAM과 DNA 손상 foci의 colocalization을 증가시키는 반면, Ab417은 이러한 영향을 감소시킨다는 것을 확인하였다. 이와 함께, Ab417이 fractional shortening 감소와 관련된 심장 기능 장애를 예방하고, 방사선 조사와 Dox 치료 이후의 생존을 연장한다는 것을 입증하였다. 심근병증 환자로부터 유래한 DNA가 손상된 심혈관 내피 세포에서는 L1CAM과 EndMT가 upregulation 되므로, 이를 통해 Ab417의 임상 적용에 대한 가능성을 보여준다. 결론적으로, nuclear L1CAM의 전위를 억제하여 심혈관 DNA가 손상되는 것을 조절하는 것이 항암 치료로 인한 심장 독성에 대한 효과적인 예방법이 될 수 있음을 확인하였다.
■ Takara 제품을 이용한 method 미리보기
hiPSC 유래 심근세포와 함께 내피세포 (방사선 조사된 군, 방사선이 조사되지 않은 군)를 배양하여, 방사선 조사된 내피세포와 endothelial L1CAM이 심근 세포 손상에 영향을 미칠 수 있는지 확인하고자 했다. hiPSC 유래 심근세포는
MiraCell® Cardiomyocytes v2 (from ChiPSC12) Kit (Code Y50025)를 사용했으며, 제조사의 프로토콜에 따라 50 ㎍/㎖ 농도의 fibronectin 코팅 플레이트에서 배양하였다. HUVEC 세포주는 control 혹은 L1CAM을 타겟으로 하는 siRNA를 transfection 하였다. Seeding 48시간 후, 각 군의 HUVEC 세포는 35 mm confocal dish에서 hiPSC 유래 심근세포 (4 x 10
5 cells/dish)와 함께 5일 간 배양하였으며, seeding 비율은 80:1이었다 (HUVEC : hiPSC 유래 심근세포 = 80 : 1). 세포는 37°C, 5% CO
2의 조건에서 배양 되었으며, hiPSC 유래 심근세포는 전용 배지인
MiraCell® CM Culture Medium v2 (Code Y50023)를 이용하였다. 매 2일마다 배지를 교환하고, hiPSC 유래 심근세포의 박동은 1분 간 현미경을 통해 관찰 및 측정하였다.
■ 논문에서 사용된 Takara 관련 제품 알아보기
MiraCell® Cardiomyocytes v2 (from ChiPSC12) Kit (Code Y50025)
- 항생제를 이용한 선별 과정 없이, 95% 이상의 고순도로 분화된 hiPSC 유래 심근세포
- 다양한 심근세포 기능 확인
: 자율 박동 능력, 이온 통로 유전자 발현, 이온 통로 차단제에 대한 전기 생리학적 반응성 보유
- 90일간 순도 저하 없이 장기 배양 테스트 완료
