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배경: 백신 및 면역조치의 효능을 평가하는 전임상 실험에서는 동물체내의 면역활성화를 확인하기 위해 전통적으로 채혈, 생검, 사후 부검과 같은 침습적인 방법이 사용된다. 본 연구의 목적은 백신 및 면역조치에서 가장 중요한 역할을 하는 T세포의 활성화를 이용해 기존의 침습적 방식을 개선하는데 18F-FDG PET 이미징이 사용될 수 있는지 그 가능성을 재고하고자 한다.

재료 및 방법: 이를 위해 인간의 백신연구에 가장 많이 사용되는 영장류 혈액을 이용하여 말초혈액단핵세포를 분리하고 CD3항체에 의한 T세포 활성화로 면역세포의 증식을 유도하여 WST-1 proliferation assay를 통해 1, 2, 3일에 세포증식을 측정하였다. 같은 조건에서 면역세포 활성화에 따른 ...

배경: 백신 및 면역조치의 효능을 평가하는 전임상 실험에서는 동물체내의 면역활성화를 확인하기 위해 전통적으로 채혈, 생검, 사후 부검과 같은 침습적인 방법이 사용된다. 본 연구의 목적은 백신 및 면역조치에서 가장 중요한 역할을 하는 T세포의 활성화를 이용해 기존의 침습적 방식을 개선하는데 18F-FDG PET 이미징이 사용될 수 있는지 그 가능성을 재고하고자 한다.

재료 및 방법: 이를 위해 인간의 백신연구에 가장 많이 사용되는 영장류 혈액을 이용하여 말초혈액단핵세포를 분리하고 CD3항체에 의한 T세포 활성화로 면역세포의 증식을 유도하여 WST-1 proliferation assay를 통해 1, 2, 3일에 세포증식을 측정하였다. 같은 조건에서 면역세포 활성화에 따른 글루코스 대사와 해당작용의 특징을세포배양액에 있는 글루코스와 락테이트를 측정하여 확인하였다. 또한 2일 째 형광 글루코스 유사체인 2-NBDG와 방사성 글루코스 유사체인 18F-FDG 섭취를 Flow Cytometry와 γ-counter로 각각 측정하였다. 모든 데이터는 스튜던트 t-test를 사용하여 분석하였다.

결과: 1일, 2일, 3일에 Isosytpe IgG에 비해 CD3항체를 처리하였을 때 세포증식이 유의적으로 증가하였고(Fig 1), 세포배양액에 있는 글루코스는 2일, 3일에 유의적으로 줄어들었다(Fig 2). 위 결과로 CD3항체가 특이적으로 TCR/CD3 복합체를 활성화시켜 T세포의 증식이 유발되었고, 이 과정에서 글루코스가 세포내로 소비된 것으로 예상할 수 있으며, 또한 1일, 2일, 3일 모두 락테이트가 유의적으로 증가하였는데(Fig 3), 이를 통해 세포내로 섭취된 글루코스가 락테이트가 생성되는 호기성 해당작용경로룰 거친다는 알 수 있다. 또한 2일째 CD3항체에 의해 활성화된 면역세포들의 형광 글루코스 유사체 (2-NBDG) 섭취가 Isotype IgG에 비해 유의적으로 증가하였고(Fig. 4-C), 방사성 글루코스 유사체 (18F-FDG) 섭취도 역시 같은 조건에서 유의적인 증가를 보였다.(Fig 5)
결론: 영장류 T세포의 활성화로 면역세포의 증식이 유도되면 관련 세포의 글루코스의 대사가 증가하게 되어 18F-FDG와 같은 글루코스 유사체의 섭취가 증가하게 된다. 위와 같은 결과를 활용할 경우 백신 및 면역조치등에 의해 유도된 체내의 면역활성화를 18F-FDG PET으로 이미징할 수 있는 있을 것으로 생각되며 인간의 백신개발에 가장 많이 사용되는 전임상 동물인 영장류에서 기존의 침습적인 방법들을 개선하는 새로운 분석 방식을 제시할 것으로 여겨진다.

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