HEK293T 세포: 형질 도입 연구의 잠재력 발굴

HEK293T 세포는 산업 생명공학, 독성학 및 암 연구 분야에서 널리 사용되는 인간 배아 신장 세포입니다. 이 불멸화 세포는 다양한 치료용 단백질과 바이러스를 생산하는 데에도 사용됩니다.

HEK293T 세포의 일반적 특성 및 유래

이 기사 섹션에서는 HEK293T 세포주의 기원과 일반적인 정보를 다룹니다. 

• HEK293T 세포주는 실험실에서 배양된 1차 인간 배아 신장 세포에서 유래했습니다. 연구자들은 1970년대 초, 배아 신장 세포에 절단된 아데노바이러스 5형 DNA 단편을 형질 도입하여 이 세포를 개발했습니다. 연구자들은 HEK293 세포의 게놈에 원숭이 바이러스 40(SV40) 대형 T-항원을 도입하여 HEK293T 세포주를 확립했습니다. 이러한 변형을 통해 연구자들은 293 세포를 쉽게 형질 도입할 수 있게 되었으며, 이 세포들은 단백질 생산 및 유전자 발현 연구에 적합하게 되었습니다 [1].
• HEK293T 세포는 상피세포와 유사한 형태를 띠고 있습니다. 이 세포들은 명확한 세포 경계를 가진 길쭉하고 납작한 모양을 하고 있습니다.
• HEK293T 세포의 크기는 직경 11~15 µm 사이입니다.
• SV40 대형 T-항원 HEK293T 세포는 복잡한 핵형을 가지고 있습니다. 이 세포는 반수체 생식세포보다 염색체 수가 3분의 1로 적은 저삼배체이며, 모달 염색체 수는 64개입니다.

HEK293T와 HEK293의 차이점은 무엇입니까?

HEK293 및 HEK293T 세포주 모두 인간 유래입니다. HEK293T는 HEK293 세포주의 널리 사용되는 파생 세포주입니다. 과학자들은 원래의 인간 배아 신장 293 세포에 SV40 대형 T 항원을 형질 도입하여 이 세포들을 개발했으며, 한편 인간 배아 신장 세포를 절단된 인간 아데노바이러스 5 DNA 단편으로 형질 전환하고 배양하여 불멸화된 HEK293 세포를 확립했습니다.

HEK293T 세포의 세포 기술 및 생의학 응용

HEK293T 연구에서의 세포 배양 및 저장

인간 배아 신장 293 세포에서 유래한 HEK293T 세포는 강력한 증식력과 편리한 형질 도입 특성으로 인해 세포 배양 분야에서 광범위하게 사용됩니다. 이러한 세포를 활용하기 위해 연구자들은 장기적인 연구 및 치료 용도로 세포를 저장하는 세포 은행 구축을 최우선으로 고려해야 합니다. 연구자들은 세포의 특성을 보존하고 장기적인 생존력을 보장하기 위해 단계적인 세포 은행 구축 방식을 적용해야 합니다. 세포 은행을 구축할 때는 치료적 응용을 위한 세포의 생존력과 무결성을 보장하기 위해 우수 제조 관리 기준(GMP) 규정을 준수해야 합니다.

연구 및 치료적 응용의 기초가 되는 HEK293T 세포 은행의 생산에 있어 우수 제조 기준(GMP)은 매우 중요합니다. 마스터 세포 은행은 이후 모든 세포 제품의 기준점이 됩니다. 유전자 치료를 위한 렌티바이러스 생산과 같은 치료적 용도를 위한 이러한 세포의 제조는 최종 제품의 안전성과 효능을 보장하기 위해 엄격한 규제 기준을 따릅니다.

HEK293T를 이용한 프로토콜 및 분석법

세포 기술 분야에서는 HEK293T 세포의 특성을 평가하기 위해 특정 프로토콜과 분석법이 고안되었습니다. 여기에는 유전자 치료 벡터의 효능 평가와 접시 배양 또는 현탁 배양에서 세포와 세포외 기질 간의 상호작용 평가가 포함됩니다. HEK293T 세포의 무결성을 유지하기 위해 연구자들은 형질 도입에 사용할 시약을 정밀하게 선정하고, 원자재에 대해 엄격한 품질 관리 테스트를 실시합니다.

HEK293T 세포주의 연구 응용 분야

• 백신 개발: HEK293T 세포주는 바이러스를 연구하고 다양한 바이러스 감염에 대항하기 위한 바이러스 벡터 기반 백신을 생산하는 데 사용되어 왔습니다. 한 연구에서는 이 배아 신장 세포주를 사용하여 인간 안지오텐신 전환 효소 2(ACE2)를 통한 COVID-19 바이러스의 세포 침입에 대한 구조적 및 기능적 기반을 조사했습니다 [3]. 또한, 최근의 한 연구에서는 HEK93T 세포를 사용하여 SARS-CoV-2 스파이크 가짜형 렌티바이러스 입자를 생성했습니다 [4].
  
• 독성학 연구: 이 인간 배아 신장 세포주는 약물의 독성과 효능을 시험하는 데 널리 사용됩니다. 2022년에 수행된 연구에서는 HEK293T를 정상 인간 세포주로 사용하여 간암 세포주 HepG2에 대한 Caladium lindenii 추출물의 세포 독성 잠재력을 검증했습니다 [5].
• 유전자 발현 연구: SV40 대형 T 항원을 보유한 HEK293T 세포주는 형질 도입에 매우 용이하여 유전자 발현 연구에 적합합니다. 한 연구에서는 HEK293T 세포를 사용하여 영양막 세포 기능 조절에서 장쇄 비코딩 RNA(LncRNA) SNHG16의 역할을 연구했습니다. 이 연구 결과, LncRNA SNHG16이 miR-218-5p/LASP1 축과 상호작용하여 이러한 효과를 매개한다는 사실이 밝혀졌습니다 [6].

HEK293T 세포를 활용한 세포 치료 혁신

HEK293T를 활용한 세포 치료의 발전

HEK293T 세포는 세포 치료 분야, 특히 유전자 치료를 위한 바이러스 벡터 생산에 크게 기여합니다. 이 세포는 고품질 유전자 치료 제품의 생산을 보장하므로, 우수 제조 관리 기준(GMP) 규정을 준수하는 제조 공정에서 필수적입니다. 제조 인력에 대한 교육 또한 HEK293T 세포의 고유한 특성을 다루는 방법과 이 세포에서 유래된 의약품에 대한 높은 기준을 유지하는 데 중점을 둡니다.

임상 시험 및 유전자 치료에서의 HEK293T 세포

HEK293T 세포주는 유전자 치료제 개발에 중추적인 역할을 하며, 새로운 세포 치료제를 시장에 출시하기 위한 임상 시험에 필수적입니다. 여기에는 유전자 전달을 위한 세포주의 높은 형질 도입 효율을 활용하고, 렌티바이러스 패키징 벡터와 같은 벡터를 사용하는 것이 포함되며, 이 경우 인테그라제 D64V 돌연변이는 안전성 향상을 위한 주목할 만한 진전으로 평가받고 있습니다.

HEK293T 세포 배양의 혁신적인 기술

HEK293T 세포의 다재다능함은 2차원 및 더 복잡한 차원의 세포 배양 모두에서 혁신적인 기술을 뒷받침합니다. 이러한 적응성은 암 연구를 포함한 다양한 유형의 생의학 연구에서 세포 제품을 탐구하는 데 핵심적인 요소이며, 암 연구에서는 종양 형성 과정을 연구하고 약물을 시험하는 데 이 세포들이 사용됩니다. 또한, HEK293T 계통은 연구 및 치료용 벡터 제조 공정 모두에 필수적인 렌티바이러스 입자 생산에 중요한 역할을 합니다.

연구용 HEK293 세포 구매하기

유전자 발현 연구 및 백신 생산 분야에서 뛰어난 적응력으로 정평이 난 당사의 HEK293 세포로 연구의 수준을 한 단계 높여보세요. 당사의 제품 라인업에는 HEK293T, 현탁 배양에 적응된 HEK293 계통, HEK293T/17, AAV-293, 2V6.11 등 다양한 파생 세포주가 포함되어 있습니다. 실험 작업을 지원하고 발전시킬 수 있는 당사의 폭넓은 제품군을 확인해 보십시오.

HEK293T 세포주 배양 정보

HEK293T 세포는 연구실에서 널리 배양됩니다. HEK293T 세포 배양을 시작하기 전에 다음 사항을 반드시 알아야 합니다: HEK293T 세포의 배양 배수 시간은 얼마인가요? HEK293T 배지는 무엇인가요? HEK293T 세포의 접종 밀도는 얼마인가요?

HEK293T 세포 배양의 핵심 사항

배양 배수 시간:

HEK293T 세포의 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양

부착 배양 또는 현탁 배양:

HEK293T는 부착성 세포주입니다.

접종 밀도:

HEK293T 세포는 1 x 10⁴ 세포/cm²의 밀도로 접종합니다. 이 접종 밀도에서 세포는 약 4일 만에 완전한 단층을 형성할 수 있습니다. 접종 시, 부착성 세포는 아큐타제(Accutase) 분리 용액을 사용하여 분리합니다. 분리된 세포를 원심분리한 후 배양액을 사용하여 조심스럽게 재현탁시킵니다. 그 후, 세포를 새로운 플라스크에 분주하여 배양합니다.

배양액:

HEK293T 세포는 1.0 g/L L-글루코스, 2.2 g/L NaHCO3, 2.0 mM L-글루타민 및 10% 소 태아 혈청을 함유한 EMEM(Eagle's minimal essential medium)에서 배양합니다. 배지는 주 2회 교체해야 합니다.

배양 조건:

HEK293T 세포 배양은 5% 이산화탄소가 공급되는 37°C의 가습 인큐베이터에서 유지됩니다.

보관:

인간 배아 신장 HEK293T 세포는 액체 질소의 기상(vapor phase)에 보관하거나, 장기간 보관 시 -150°C 이하의 온도에서 보관합니다.

동결 과정 및 배지:

HEK293 세포는 CM-1 또는 CM-ACF 동결 배지에서 동결할 수 있습니다. HEK293T 세포의 생존력을 보호하기 위해 온도를 1°C씩 서서히 낮추는 서서히 동결하는 과정을 권장합니다.

해동 과정:

동결된 세포 바이알을 물욕조(37°C)에서 작은 얼음 덩어리가 남을 때까지 빠르게 교반합니다. 세포를 배지에 재현탁시킨 후 원심분리하여 동결 배지의 성분을 제거합니다. 회수된 세포는 성장 배지가 들어 있는 새로운 플라스크에서 배양합니다. 

생물안전 등급:

HEK293T 세포 배양을 취급하고 유지 관리하려면 생물안전 등급 1 실험실이 필요합니다.

HEK293T 세포 배양 및 응용에 대해 자주 묻는 질문

HEK293T 세포: 연구 논문

이 섹션에서는 HEK293T 세포를 다룬 유망한 연구 논문 몇 가지를 소개합니다.

스파이크 N-말단 및 수용체 결합 도메인을 암호화하는 SARS-CoV-2 mRNA 백신 개발

이 논문은 2022년 BioRxiv에 게재될 예정입니다. 이 연구는 HEK293T 세포를 사용하여 스파이크 유전자의 N-말단 및 RBD(수용체 결합 도메인)를 암호화하는 COVID-19 바이러스 mRNA 백신을 개발했습니다.

원형 HER2 RNA 양성 삼중 음성 유방암은 페르투주맙에 민감하다

이 연구는 2020년 Molecular Cancer에 게재되었습니다. 이 연구는 삼중 음성 유방암 세포에서 원형 HER2 RNA 발현이 페르투주맙 약물 치료에 대한 민감성을 유발한다고 제안했습니다. 연구진은 이 연구에서 렌티바이러스 생산 및 원형 HER2 유전자 형질 도입을 위해 HEK293 세포를 사용했습니다.

프로토타입 포미 바이러스 감염에서 IFITM3의 항바이러스 역할

이 논문은 2022년 『Virology Journal』에 게재되었다. 이 연구는 HEK293T 세포를 이용하여 원형 포미 바이러스(PFV) 감염에서 IFITM3(인터페론 유도 막 관통 단백질 3)의 항바이러스 효과를 조사했다.

miRNA-21은 PTEN 및 SMAD7 발현과 PI3K/AKT 경로를 표적으로 하여 메트포르민의 항혈관신생 활성을 매개한다

Nature Scientific Reports(2017)에 게재된 이 연구 논문은 HEK293T 세포를 사용하여 miRNA-21이 PI3K/AKT 신호 전달 경로와 SMAD7 및 PTEN 유전자 발현을 조절함으로써 메트포르민에 의한 항혈관신생 효과를 매개한다는 사실을 연구했다.

MicroRNA-608은 AKT/FOXO3a 신호 전달 경로를 통해 방광암의 증식을 억제한다

이 연구는 2017년 'Molecular Cancer' 저널에 게재되었습니다. 이 연구는 HEK293 세포를 사용하여 방광암에 대한 miRNA-608의 항증식 잠재력을 조사했습니다.

HEK293T 세포주 관련 자료: 프로토콜, 동영상 등

다음은 HEK293T 세포에 관한 몇 가지 자료입니다:

• HEK293T 세포 형질 도입.
• HEK 세포 형질 도입: 이 동영상은 인간 배아 신장 세포주 HEK293에 대한 일반적인 형질 도입 프로토콜을 보여줍니다.
• 세포 분화: 이 동영상은 부착성 세포를 분할하거나 재배양하는 절차를 설명합니다.

세포 배양 프로토콜

HEK293T 세포에 대한 세포 배양 프로토콜은 여기에서 확인할 수 있습니다.

• HEK293T 세포 분할: 이 사이트는 HEK293 세포의 분배에 대한 상세한 단계별 가이드를 제공합니다.
• 인간 배아 신장 세포 배양: 이 링크를 통해 HEK293T 세포 배양 프로토콜을 확인할 수 있습니다.

참고 문헌

1. Tan, E. 외, 재조합 단백질 및 바이러스 벡터 생산 플랫폼으로서의 HEK293 세포주. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2021, 9.
2. Kim, M.J. 외, AMPKα1은 TLR4 매개 TRAF6-BECN1 신호 전달 축을 조절하여 폐암 및 유방암의 진행을 조절한다. Cancers (Basel), 2020, 12(11).
3. Wang, Q. 외, 인간 ACE2를 이용한 SARS-CoV-2 침입의 구조적 및 기능적 기전. Cell, 2020. 181(4): p. 894–904.
4. Gale, E.C. 외, 하이드로겔 기반의 수용체 결합 도메인 서브유닛 백신 서방형 제제는 SARS-CoV-2에 대한 중화 항체 반응을 유도한다. bioRxiv, 2021.
5. Kalsoom, A. 외, 인간 간암 세포주 HepG2 및 정상 HEK293T 세포주에서 Caladium lindenii 추출물의 세포독성 잠재력에 대한 체외 평가. Biomed Res Int, 2022, p. 1279961.
6. Yu, Z. 외, LncRNA SNHG16은 miR-218-5p/LASP1 축을 통해 영양막 세포 기능을 조절한다. J Mol Histol, 2021. 52(5): p. 1021-1033.