精密切断組織スライスとは、特殊な切断器具と技術を用いて得られる生体組織の薄切片です。医学研究、創薬、毒物学において重要な分野で、従来の細胞培養よりも生理学的に関連した状況で組織の構造と機能を研究することができます。精密にカットされた組織切片は、容易にスライスして培養維持できる均一で一貫性のあるサンプルを提供します。組織切片・組織の薄く均一なスライスを得ることで組織の生理学や病理学を研究することが可能となります。
Compresstome®ビブラトームの利点
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生存細胞数の多さ：生存細胞数が多いため、スライス培養中の増殖がより良好になります。
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一貫したスライス厚：一定の厚みで一貫した実験結果が得られます。
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メンテナンスが簡単：Auto Zero-Zはキャリブレーション不要のZero-Zを意味します。
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使いさすさ：多くの研究室ではCompresstomeによって1回目または2回目で多くの生細胞を含むスライスを得ることができます。
従来の振動ミクロトームの問題点
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組織や細胞の損傷：低速切断による組織の断裂や細断は、組織に大きな細胞損傷を与え、その後の組織の培養に支障をきたします。
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メンテナンスとキャリブレーション：専門知識を必要とする時間のかかるメンテナンスが必要であったり、メンテナンスが性能低下につながる可能性があります。
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習得の難しさ：特に組織調製に慣れていないユーザーにとっては、完璧に仕上げるにはかなりの練習が必要。
精密切断組織スライス（PCTS）
精密切断組織スライス（PCTS）は、生理学、毒性学、酵素機能の追加的研究のために生体外で培養できる三次元（3D）組織摘出物です。精密切断組織スライスは通常、肺、肝臓、腎臓などのヒトまたは動物の臓器から作られます。組織スライスはカミソリの刃で手切りして作製されていましたが、現在ではミクロトームを用いることで、厚さが一定で生存率の高いPCTSを切り出すことができるようになりました。精密に切断された組織スライスは、臓器の解剖学的構造、元の組織-マトリックス構成の細胞、代謝活性、組織の恒常性などを保持します。このように、PCTSはin vivoの状態を忠実に再現するため、毒物学的研究や薬学的研究によく用いられるモデルです。PCTSが特に有用な分野の一つは呼吸器研究で、精密切断肺スライス（PCLS）により宿主と病原体の相互作用を研究することができます。
精密切断組織スライス（PCTS） - 推奨モデル
VF-510-0Z
振動ミクロトームCompresstome® VF-510-0Zは特許取得済みの圧縮技術によりビビリ・チャタリングなしで切片を作製し、急性組織上の多くの生存細胞を維持。良質な実験結果を保証します。
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従来のビブラトームの5倍の速さで切開し、ブレードを組織に当てる時間を短縮し、より良い切開を実現
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Auto Zero-Zテクノロジーにより、Z軸のたわみを1 µm未満に低減
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持ち運びに便利な軽量設計
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完全自動化：切開＋厚み調整
研究室での実例
免疫療法研究におけるCompresstome®の使用
Astero Klampatsa博士（PhD）は、英国ロンドンがん研究所がん免疫療法のチームリーダーであり、英国キングス・カレッジ・ロンドンの上級講師です。中皮腫と肺癌に対する新規CAR T細胞療法の開発、および免疫療法に対する反応マーカーを同定するためのこれらの悪性腫瘍の免疫生物学に焦点を当てています。このウェビナーでは、Klampatsa博士が、Compresstome®を用いて、免疫療法研究のための生体外モデルとしてプレシジョンカット腫瘍スライス（PCTS）をどのように作成したかについて説明しています。
生体外アッセイサービスのための精密切断組織スライスの作成
Visikol社は、高度なイメージング、3D細胞培養アッセイ、デジタルパソロジーを活用し、創薬・開発プロセスを加速させることに特化した受託研究サービス企業です。このウェビナーでは、Visikol社が、肝臓損傷を研究するためのin vitro肝臓モデルの必要性について説明します。精密切断肝切片（PCLS）を作製するための標準的なアッセイフォーマットを実演し、Compresstome® VF-310-0Z振動ミクロトームが、治療間で意味のある比較ができる均一な組織スライスを作製するのに役立つことを説明します。PCLSを作成するためのCompresstome®の使い方を順を追って説明します。
免疫学と感染症：Compresstome® による精密切断肺スライス
Compresstome® は、精密切断肺スライス（PCLS）の作製に、世界中の研究者に広く使用されています。Compresstome® では、スライス前にアガロース包埋を行うことで、肺胞を開存させ、組織のコンプライアンスを向上させることができます。動画内では、肺の様々な免疫細胞の局在を可視化するために、Compresstome®でPCLSを切片化して免疫染色を行っています。このプロトコルは、様々な条件下で多くの異なる細胞タイプの位置と機能を可視化するために拡張することができます。
腫瘍のスライス：肺腫瘍スライス培養の試みからの考察
Tsilingiri博士は腫瘍免疫療法に取り組んでおり、Compresstome振動ミクロトームを使って、スライス培養における腫瘍組織と自己リンパ節細胞との相互作用を調べています。この研究は、EUが資金提供するコンソーシアムTumour-LNoC（Tumour-Lymph node on a chip）の枠組みの中で行われており、最終的な目標は、チップ上で転移プロセスを模倣し、転移細胞をリアルタイムでモニターすることです。
精密切断肺スライス（PCLS）： 肺疾患研究のための新しい生体外モデル
Koziol-White博士は、約20年にわたり気道機能研究のために開発・利用してきた精密切断肺スライスシステムの多用途性を紹介しています。
肺線維症のメカニズムを探るための精密切断肺スライス（PCLS）
Claudia Loebel博士の研究は、肺損傷と線維化における初期上皮細胞分化のメカニズムを探るためのPCLSの開発に関わっています。
肺胞損傷後の幹細胞行動の時空間的協調性
Chioccioli 博士
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肺における新たな傷害応答メカニズムとしての肺胞幹細胞の運動性を記述し、幹細胞の運動性の特性を高い細胞分解能で明らかにしました。
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肺胞内および肺胞間の移動を含む、傷害後のAT2細胞の初期の非常に動的な挙動を説明しました。
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AT2幹細胞の傷害応答に伴う、少なくとも3つの異なるAT2細胞の形態動態の出現を明らかにしました。
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低分子を用いてRho-associated protein kinase（ROCK）経路を阻害すると、傷害後のAT2幹細胞の運動性が有意に低下し、中間前駆細胞のマーカーとして知られるKrt8の発現が低下することを示しました
論文
PCLS（肝臓）
Ko J, Wilkovitsch M, Oh J, Kohler RH, Bolli E, Pittet MJ, Vinegoni C, Sykes DB, Mikula H, Weissleder R, Carlson JCT. Spatiotemporal multiplexed immunofluorescence imaging of living cells and tissues with bioorthogonal cycling of fluorescent probes. Nat Biotechnol. 2022 Nov;40(11):1654-1662. Epub 2022 Jun 2. PMID: 35654978; PMCID: PMC9669087. PDFダウンロード
Liu P, Dodson M, Li H, Schmidlin CJ, Shakya A, Wei Y, Garcia JGN, Chapman E, Kiela PR, Zhang QY, White E, Ding X, Ooi A, Zhang DD. Non-canonical NRF2 activation promotes a pro-diabetic shift in hepatic glucose metabolism. Mol Metab. 2021 Sep;51:101243. Epub 2021 Apr 30. PMID: 33933676; PMCID: PMC8164084. PDFダウンロード
Weidinger A, Dungel P, Perlinger M, Singer K, Ghebes C, Duvigneau JC, Müllebner A, Schäfer U, Redl H, Kozlov AV. Experimental data suggesting that inflammation mediated rat liver mitochondrial dysfunction results from secondary hypoxia rather than from direct effects of inflammatory mediators. Front Physiol. 2013 Jun 7;4:138. PMID: 23760194; PMCID: PMC3675332. PDFダウンロード
PCLS（肺）
Agraval H, Crue T, Schaunaman N, Numata M, Day BJ, Chu HW. Electronic Cigarette Exposure Increases the Severity of Influenza a Virus Infection via TRAIL Dysregulation in Human Precision-Cut Lung Slices. Int J Mol Sci. 2023 Feb 21;24(5):4295. PMID: 36901724; PMCID: PMC10002047. PDFダウンロード
Ahn S, Maarsingh H, Walker JK, Liu SW, Hegde A, Sumajit HC, Kahsai AW, Lefkowitz RJ. Allosteric modulator potentiates β2AR agonist-promoted bronchoprotection in asthma models. J Clin Invest. 2023 Jul 11:e167337. Epub ahead of print. PMID: 37432742. PDFダウンロード
Lam M, Lamanna E, Organ L, Donovan C, Bourke JE. Perspectives on precision cut lung slices-powerful tools for investigation of mechanisms and therapeutic targets in lung diseases. Front Pharmacol. 2023 May 16;14:1162889. PMID: 37261291; PMCID: PMC10228656. PDFダウンロード
PCTS（腸）
Aggarwal N, Deerhake ME, DiPalma D, Shahi SK, Gaggioli MR, Mangalam AK, Shinohara ML. Secreted osteopontin from CD4<sup>+</sup> T cells limits acute graft-versus-host disease. Cell Rep. 2021 Dec 28;37(13):110170. PMID: 34965439; PMCID: PMC8759344. PDFダウンロード
Lu P, Chen J, Zhang C, Saur D, Baer CE, Lifshitz LM, Fogarty KE, ZhuGe R. Oscillating calcium signals in smooth muscle cells underlie the persistent basal tone of internal anal sphincter. J Cell Physiol. 2021 Aug;236(8):5937-5952. Epub 2021 Jan 16. PMID: 33452672; PMCID: PMC8132622. PDFダウンロード
McCarthy CM, Allardyce JM, Hickey SE, Walsh MT, McGourty KD, Mulvihill JJE. Comparison of macroscale and microscale mechanical properties of fresh and fixed-frozen porcine colonic tissue. J Mech Behav Biomed Mater. 2023 Feb;138:105599. Epub 2022 Nov 26. PMID: 36462287. PDFダウンロード
PCTS（腎臓）
Charrin E, Dabaghie D, Sen I, Unnersjö-Jess D, Möller-Hackbarth K, Burmakin M, Mencke R, Zambrano S, Patrakka J, Olauson H. Soluble Klotho protects against glomerular injury through regulation of ER stress response. Commun Biol. 2023 Feb 22;6(1):208. PMID: 36813870; PMCID: PMC9947099. PDFダウンロード
Ferreira P, Vaja R, Lopes-Pires M, Crescente M, Yu H, Nüsing R, Liu B, Zhou Y, Yaqoob M, Zhang A, Rickman M, Longhurst H, White WE, Knowles RB, Chan MV, Warner TD, Want E, Kirkby NS, Mitchell JA. Renal Function Underpins the Cyclooxygenase-2: Asymmetric Dimethylarginine Axis in Mouse and Man. Kidney Int Rep. 2023 Mar 23;8(6):1231-1238. PMID: 37284684; PMCID: PMC10239776. PDFダウンロード
Han Z, Rao JS, Ramesh S, Hergesell J, Namsrai BE, Etheridge ML, Finger EB, Bischof JC. Model-Guided Design and Optimization of CPA Perfusion Protocols for Whole Organ Cryopreservation. Ann Biomed Eng. 2023 Jun 23. Epub ahead of print. PMID: 37351756. PDFダウンロード
PCTS (膵臓)
Curiel-Garcia A, Decker-Farrell AR, Sastra SA, Olive KP. Generation of orthotopic patient- derived xenograft models for pancreatic cancer using tumor slices. STAR Protoc. 2022 Dec 16;3(4):101899. Epub 2022 Dec 12. PMID: 36595938; PMCID: PMC9768417. PDFダウンロード
PCTS（脾臓）
Barclay WE, Aggarwal N, Deerhake ME, Inoue M, Nonaka T, Nozaki K, Luzum NA, Miao EA, Shinohara ML. The AIM2 inflammasome is activated in astrocytes during the late phase of EAE. JCI Insight. 2022 Apr 22;7(8):e155563. PMID: 35451371; PMCID: PMC9089781. PDFダウンロード
Finetti F, Capitani N, Manganaro N, Tatangelo V, Libonati F, Panattoni G, Calaresu I, Ballerini L, Baldari CT, Patrussi L. Optimization of Organotypic Cultures of Mouse Spleen for Staining and Functional Assays. Front Immunol. 2020 Mar 24;11:471. PMID: 32265925; PMCID: PMC7105700. PDFダウンロード
Li S, Folkvord JM, Rakasz EG, Abdelaal HM, Wagstaff RK, Kovacs KJ, Kim HO, Sawahata R, MaWhinney S, Masopust D, Connick E, Skinner PJ. Simian Immunodeficiency Virus-Producing Cells in Follicles Are Partially Suppressed by CD8+ Cells In Vivo. J Virol. 2016 Nov 28;90(24):11168-11180. PMID: 27707919; PMCID: PMC5126374. PDFダウンロード
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vivoFlowは無拘束での呼吸機能解析装置です。全身、ヘッドアウト、ダブルチャンバーでの呼吸機能解析を提供します。
プレチスモグラフィは、意識のある自発呼吸の実験室被験者の肺機能を研究するための標準的な方法です。気圧脈波法では、被験者が呼吸している間、薬物やその他の刺激にさらされる前後に生じる流量と圧力の変化を測定します。さまざまな被験者のサイズやタイプに容易に適応でき、被験者を連続した実験日に何時間も研究する縦断的研究によく使用されます。
