細胞生存率試験の結果は、測定手法に大きく左右されます。本ホワイトペーパーでは、CytoDirect、フローサイトメトリー、およびトリパンブルー染色法を5種類の細胞モデルで比較しています。データは、CytoDirectによる染色不要の細胞生存率試験が、アポトーシスおよびネクローシスの検出における基準手法であるフローサイトメトリーと高い一致性を示すことを示しています。
ホワイトペーパーをダウンロードして詳細な比較結果をご確認いただき、染色不要ワークフローがお客様の研究室に適しているかご検討ください。
フローサイトメトリーは、細胞試料におけるアポトーシスとネクローシスを検出するための基準法です。高価な装置、長い染色工程、そして測定結果を正しく取得・解釈するための専門オペレーターを必要とします。こうした要件により、その精度は高く評価されているものの、日常的なラボ試験への適用には制約があります。
トリパンブルー排除法は、コストと処理速度の課題を解決し、その簡便さから一般的な研究室や試験室で広く使用されています。ただし、既知の制約があります。血球計算盤を用いた手動計数では、初期段階のアポトーシス細胞を検出できません。この制約により、研究者が意思決定に最も必要とするタイミングで得られる生存率データの精度が損なわれる可能性があります。
このホワイトペーパーでは、CytoDirectを2つの基準法と5つの実験モデルで比較しています。各モデルは、実際の研究現場で想定される異なる状況を反映するよう選定されています。研究者はHeLa細胞とJurkat細胞にスタウロスポリンを処理してアポトーシスを誘導しました。スタウロスポリンは、アポトーシス研究で広く用いられる、よく特性が知られた細胞毒性剤です。また、HeLa細胞にUV照射という、より不均一な細胞応答を引き起こす非化学的ストレスを与え、分離後の複数の時点において、新鮮なPBMCと凍結保存後に解凍したPBMCを比較しました。
各モデルでは、生存細胞と死細胞の比率を0:100、50:50、100:0に設定しました。この試験設計により、差異が把握しにくい条件だけでなく、低・中・高の生存率サンプル全体を通じて、各手法の性能を評価できました。
すべての評価モデルにおいて、CytoDirectとフローサイトメトリーは高い一致性を示しました。
スタウロスポリン処理したHeLa細胞：CytoDirect 87%、フローサイトメトリー 91%
スタウロスポリン処理したJurkat細胞：96% 対 97%
UV照射後のHeLa細胞：92% 対 93%
解凍24時間後に測定したPBMC：89% 対 86%
トリパンブルー法では、同じサンプルにおいて基準法との乖離がより大きく見られました。特に、完全にアポトーシスを起こしたJurkat細胞のような低生存率サンプルでは生存率を過小評価する傾向があり、一方でPBMCモデルで見られた緩やかな細胞減少過程では過大評価する傾向が見られました。
CytoDirectは、デジタルホログラフィック顕微鏡と機械学習を組み合わせることで、染色剤や手動ゲーティングを必要とせずにこれらの結果を実現します。本装置は、蛍光マーカーではなく、細胞そのものの形態学的および生物物理学的特性に基づいて各サンプルを直接解析します。
この無染色アプローチにより、フローサイトメトリーで必要となる染色およびゲーティング工程が不要になり、さらにトリパンブルー法の感度を制限する手動計数も不要になります。本研究では、各サンプルを3回測定し、その平均値を結果として報告しています。これにより、日常的なワークフローにおいても信頼性の高い一貫した結果が得られます。
日常的に細胞生存率を評価する研究室において、無染色の細胞生存率試験は、コストや待ち時間、専任オペレーターを必要とすることなく、フローサイトメトリーに匹敵する信頼性を提供します。この特長は、サンプル数が多く、ターンアラウンドタイムがワークフロー全体に影響する一般検査ラボや試験ラボにおいて特に有効です。
PBMCのような初代細胞を扱う研究室では、初期アポトーシス事象に対する高い感度により、下流工程へ影響を及ぼす前のサンプル品質をより明確に把握できます。このような早期シグナルを捉えることで、問題が顕在化した後に対応するのではなく、サンプルの活用方針を事前に見直すことが可能になります。
細胞生存率データの信頼性は、その基盤となる測定手法に左右されます。本ホワイトペーパーでは、HeLa、Jurkat、PBMCの結果を含むCytoDirectの検証データに加え、各結果の算出に用いた散布図および生存率判定基準も掲載しています。これにより、研究室で現在使用している手法と比較した際の性能を詳細に確認できます。
