NCI-H358 세포 배양 및 편집 방법: KRAS G12C 돌연변이 연구를 위한 모범 사례

폐암 연구자들은 KRAS G12C 돌연변이를 가지고 있는 NCI-H358 세포주를 자주 이용하여 이 돌연변이를 타겟으로 하는 억제제(inhibitor)의 효과를 테스트하고, 잠재적인 병용 치료 전략을 탐구합니다. 또한, NCI-H358 세포주는 KRAS G12C 돌연변이가 종양 면역 미세환경에 미치는 영향을 연구하고, KRAS G12C 억제제와 면역 checkpoint 억제제(inhibitor)의 병용 치료 효과를 조사하는 데 사용됩니다.

NCI-H358 세포주 소개

NCI-H358은 KRAS 유전자 돌연변이 관련 연구에 널리 사용되는 인간 비소세포폐암(NSCLC, Non-small-cell lung cancer) 세포주입니다. KRAS G12C 돌연변이는 비소세포폐암(NSCLC)에서 비교적 흔하며, NCI-H358 세포주는 종양 세포 신호 전달 및 증식에 중요한 역할을 하는 이 돌연변이를 보유하고 있습니다. KRAS G12C 돌연변이를 가진 종양 세포는 특정 KRAS 억제제(inhibitor)에 민감성을 보일 수 있습니다. 따라서 NCI-H358은 약물 스크리닝, 특히 Sotorasib(AMG 510)과 같은 KRAS 억제제(inhibitor)를 테스트하는 데 매우 유용합니다. 이 과정에서 Sotorasib은 KRAS G12C 돌연변이 단백질의 12번 위치의 시스테인 잔기(cysteine residue)와 공유 결합(covalent bond)을 형성하여, 그 활성을 억제하고 downstream 신호 전달에 영향을 미칩니다.

NCI-H358 Cell Line 상세 정보

Cell Name: NCI-H358 (Human Non-Small Cell Lung Cancer Cell)

Catalog Number: TCHu151 (Chinese Academy of Sciences)

Growth Characteristics: Epithelial-like morphology, adherent growth

Culture Conditions: 1640 medium + 10% FBS

Culture Environment: 95% air + 5% CO₂; 37°C

폐암 연구에서 NCI-H358의 활용

NCI-H358 세포는 다양한 폐암 연구에 필수적이며, 주요 활용 분야는 다음과 같습니다:

• 약물 스크리닝: NCI-H358 세포는 여러 항암제에 민감성을 보여, 특히 KRAS G12C 돌연변이를 타겟으로 하는 신약의 효능을 평가하는 이상적인 모델입니다.
• 유전자 기능 연구: 연구자들은 유전자 knockout 또는 과발현 실험을 통해 NCI-H358 세포를 이용하여 폐암에서 특정 유전자의 역할을 연구합니다.
• 신호 경로(Signal Pathway) 분석: NCI-H358 세포주는 세포 내 신호 전달 네트워크, 특히 KRAS 경로와 관련된 신호 네트워크를 조사하는 데 사용됩니다.
• 종양 미세환경 시뮬레이션: NCI-H358은 종양 세포와 주변 세포(면역 세포 및 기질 세포)의 상호작용을 연구하여 종양 미세환경에 대한 통찰력을 제공합니다.

NCI-H358 세포 배양을 위한 단계별 안내

실제 배양 과정에서 배양 조건을 최적화하여 NCI-H358 세포의 증식 속도를 가속화할 수 있습니다. 세포 밀도가 높아지면 신선한 배양액으로 정기적인 교체를 진행하거나, 적절한 시기에 세포를 계대 배양(cell passage)하는 것이 중요합니다. 최적의 성장을 보장하고 연구 결과의 질을 높이기 위해, NCI-H358 세포 배양에 대한 다음의 모범 사례를 참고해 보세요.

세포 배양 절차

세포 해동 (Cell Thawing) 

• 원심분리용 튜브에 완전 배양 배지 6 mL를 추가하여 해동 과정을 시작합니다.
• 세포를 수조에서 해동하고 얼음
• 덩어리가 쌀알 크기만큼 남았을 때 수조에서 꺼냅니다.
• 세포를 원심분리관으로 옮기고 원심분리합니다.
• 세포를 재현탁하고 적절한 크기의 배양 접시에 접종합니다.
• 24시간 후, 세포의 부착 상태를 관찰하고 배지를 한 번 교체합니다.

세포 계대배양 (Cell Passaging)

• 세포를 제외한 상층액을 제거하고, 실온의 PBS로 세포를 한 번 헹구기(rinse).
• 트립신(trypsin)을 dish 바닥에 고르게 덮이도록 추가하기.
• Dish를 두드렸을 때 일부 세포가 떨어지기 시작하면 digestion을 중단합니다.
• 천천히 피펫팅하여 세포를 재현탁한 후, 원심분리용 튜브로 옮겨 원심분리하기.
• 세포를 신선한 배지에 재현탁한 후 원하는 비율로 접종하기.

세포 동결 보존 (Cell Cryopreservation)

• 세포를 소화한 후 원심분리하여 세포 pellet을 얻기.
• 세포를 동결보존제에 재현탁한 후 냉동 바이알(cryovial)에 옮깁니다.
• 냉동 바이알(cryovial)을 미리 냉각된(4°C) 세포 자동 동결장치(Controlled-Rate Freezer)에 넣은 후, -80°C 냉동고에 하룻밤 보관하기.
• 다음 날 냉동 바이알(cryovial)을 액체 질소 저장소로 옮기기.

NCI-H358 세포 배양 시 중요 주의 사항

• 혈청 품질: NCI-H358 세포는 혈청의 품질에 민감하므로 고품질의 소태아혈청(FBS, Fetal Bovine Serum)을 사용하거나 혈청 농도를 약간 높이는 것이 좋습니다.
• 소화 모니터링: 과도한 소화를 피하도록 소화 과정을 면밀히 모니터링하는 것이 좋습니다.
• 배지 교체: 세포 밀도가 높을수록 배지가 더 빨리 소모되므로 배지를 정기적으로 교체하거나 세포 계대배양 (Cell Passaging)을 적시에 하는 것이 좋습니다.

NCI-H358 세포를 위해 Smart-CRISPR™을 이용한 유전자 편집 기술

Cyagen은 Smart-CRISPR™ 시스템을 사용하여 NCI-H358 세포주에 대해 포괄적인 유전자 편집 서비스를 제공하며, 정확하고 효율적인 유전자 편집을 보장합니다.

유전자 편집 프로젝트

NCI-H358 세포주의 유전자 편집에는 유전자 knockout, Point Mutation, 유전자 knock-in(KI), Overexpression 및 Interference가 포함됩니다. Cyagen은 NCI-H358 세포주의 배양 조건과 단일 클론(monoclonal) 준비를 최적화하여 유전자 편집된 NCI-H358 단일 클론 세포를 제공할 수 있습니다. 이는 실험의 정확성과 신뢰성을 크게 향상시켜 종양 면역학 연구에 더욱 견고한 기반을 다집니다.

Gene Knockout

Cyagen은 Smart-CRISPR™ 세포 유전자 편집 시스템을 사용하여 NCI-H358 knockout(KO) 세포 맞춤형 서비스를 제공하며, 단일 클론 Homozygous 세포로 납품합니다. 최적화된 transfection system을 통해 RNP(ribonucleoprotein)를 세포에 직접 전달하여 gRNA 절단 효율을 90% 이상 달성합니다. 플라스미드(plasmid) 및 virus-mediated CRISPR/Cas 방법에 비해, 이 접근 방식은 절단 효율을 크게 높이고 off-target 효과를 줄여 DNA 서열을 더욱 정확하게 타겟팅할 수 있습니다.

Point Mutation

Cyagen은 Smart-CRISPR™ 시스템을 사용하여 NCI-H358 세포주에서 Point Mutation 및 유전자 knock-in(KI)에 대한 정밀하고 효율적인 맞춤형 서비스를 제공합니다. 최적화된 α-donor system을 통해 인간화된 Cas 단백질, gRNA, donor components를 타겟 세포에 transfect하여 상동 재조합(Homologous Recombination) 효율을 극대화합니다. HDR(Homology-directed repair) 비율이 최대 49%에 도달하여 단일 클론 Homozygous 세포로 납품할 수 있습니다.

Stable Cell Line

Cyagen은 transfection vector system을 최적화하고 업그레이드하여, 수년간의 세포 생물학 경험을 바탕으로 성숙하고 안정적인 유전자 과발현 시스템을 구축하였습니다. 이 시스템을 통해 외인성 유전자(exogenous gene) 또는 RNA 간섭 요소를 안정적으로 발현하여 10배 이상 높은 단백질 발현 수준을 달성하는 NCI-H358 안정적인 Cell Pool 또는 단일 클론 세포주를 제공할 수 있습니다.

유전자 편집 시 주의 사항

• Transfection하기 전 세포 상태가 양호한지 확인하고, 세포 밀도는 약 70%로 유지합니다.
• 소화 과정에서 세포를 단일 세포로 최대한 피펫팅(pipetting)합니다.
• 한계희석배양법(Limiting dilution method)을 사용하여 단클론 세포를 제작하며, Cyagen의 맞춤형 배양 배지에 추가로 10% 혈청을 첨가합니다. 클론이 관찰되면 신선한 배양 배지로 보충하여 배양을 계속 진행합니다.

결론

NCI-H358 세포주는 폐암 연구, 특히 KRAS G12C 돌연변이를 연구하는 데 있어 강력한 연구 모델입니다. 세포 배양 및 유전자 편집을 위한 최선의 방법을 따르면, 연구자들은 암 생물학과 치료 전략에 대한 새로운 통찰을 얻을 수 있습니다. 유전자 편집에 대한 Cyagen의 전문성은 NCI-H358 세포의 연구 잠재력을 더욱 향상시키며, 정확하고 신뢰할 수 있는 유전자 편집을 통해 혁신적인 연구를 지원합니다.

Cyagen의 맞춤형 세포주 유전자 편집 서비스

Cyagen은 세포주/iPSC 유전자 편집을 위한 원스톱 in vitro 서비스 플랫폼을 제공합니다. 여기에는 첨단 Cell Reprogramming, Genetic Engineering 및 세포 분화 등 기술이 포함되어 있습니다. Cyagen의 원스톱 표현형 분석 플랫폼을 통합하여 다양한 질환 응용 프로젝트에서 세포주 모델 개발 및 테스팅 서비스를 제공합니다. 최적화된 CRISPR-Pro 기술을 통해 빠른 유전자 편집이 가능하며, Large-fragment 제거, Large-fragment knock-in(KI), 그리고 다양한 세포주에서 안정적인 발현을 가진 Point Mutation을 수행할 수 있습니다.

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