アネキシンVプロトコールで早期アポトーシス検出精度を上げる

アネキシンVプロトコールは早期アポトーシス検出の基本手法ですが、思わぬ落とし穴で偽陽性が増えることもあります。正しい染色手順、あなたは本当に理解できていますか?

アネキシンVプロトコールの基本と落とし穴

あなたの検査、4割が偽陽性かもしれません。


アネキシンVプロトコールの3ポイント
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EDTA系試薬はカルシウムを奪う

細胞剥離にEDTA入りトリプシンを使うと、アネキシンVの結合に必要なカルシウムイオンが失われ、偽陰性の原因になります。

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洗浄しすぎると精度が落ちる

染色後に何度も洗浄する手順は、露出したホスファチジルセリンを流してしまい、早期アポトーシス細胞の検出を難しくします。

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従来法は偽陽性率が高い

従来型のアネキシンV/PIプロトコールでは、一次細胞で約4割が偽陽性として検出されるという報告があります。


アネキシンVプロトコールの基本原理とPS検出の仕組み



アネキシンVは、カルシウムイオン存在下でホスファチジルセリン(PS)に強く結合するタンパク質です。通常、PSは細胞膜の内側にありますが、アポトーシスが始まると外側に移り出てきます。この「外側への移動」を、アネキシンVが目印として捉えるわけです。


参考)https://www.abcam.co.jp/technical-resources/protocols/annexin-v-for-apoptosis


イメージとしては、家の中にあった表札が外に出てくるようなものです。表札が外に出た瞬間を捉えるのがアネキシンVの役割です。


FITCなどの蛍光標識をつけたアネキシンVを使えば、フローサイトメトリーで蛍光強度として数値化できます。励起波長488nm、蛍光波長525nm前後で検出するのが一般的です。つまり光の強さでアポトーシスの進み具合がわかるということです。


参考)Annexin V Apoptosis Plate Assa…


アネキシンV染色でよくある偽陽性を防ぐ方法

多くの現場では、染色後にPBSで何度も洗浄してから測定する方法が「丁寧なやり方」として広まっています。ところが実際には、洗浄操作そのものが細胞表面のPSを取り除いてしまい、正しい結果を妨げることがあります。


参考)アネキシンVベースのフローサイトメトリーアポトーシスアッセイ…


染色後は洗わずそのまま測定するのが基本です。


これは意外ですね。多くの技術者が「洗浄=精度向上」だと思い込んでいるため、この一点だけで結果が大きく変わることがあります。洗浄を省略するだけで再現性が上がるケースも報告されています。時間を短縮できるうえ精度も上がるなら、まさに知って得する情報です。



染色時間は室温で15分前後、遮光下で行うのが目安です。長すぎても短すぎても正確な判定が難しくなるので注意しましょう。


参考)https://sysmex-fcm.jp/wp-content/uploads/2021/03/2da32ee99808071df3b6c6a308af08e3.pdf


アネキシンVプロトコールにおけるEDTAトリプシンの落とし穴

接着細胞を回収する際、多くの検査担当者は普段使っているEDTA入りトリプシンをそのまま使ってしまいます。しかしEDTAはカルシウムをキレート(捕捉)する性質を持つため、アネキシンVの結合反応そのものを阻害してしまいます。



つまりEDTA系試薬の使用は避けるのが原則です。


代わりにEDTAを含まない穏やかな解離酵素(Accutaseなど)を使うことが推奨されています。細胞を回収する場面では、まず使用中の解離試薬にEDTAが含まれていないかを確認する、という一手間だけで偽陰性のリスクを大きく減らせます。



この視点は検査キットの添付文書だけを読んでいると意外と見落としがちなポイントです。手順書通りに進めているつもりでも、使用試薬の組成まで確認している人は少ないのが実情です。


アネキシンVとPI二重染色で早期・後期アポトーシスを見分けるコツ

アネキシンV単独では、早期アポトーシスと壊死細胞の区別がつきにくいという弱点があります。そこでヨウ化プロピジウム(PI)を組み合わせるのが標準的な工夫です。


参考)https://www.beckman.jp/resources/techniques-and-methods/cytometrydotcom/application/appli9


PIは無傷の細胞膜を通過できません。


アネキシンV陽性かつPI陰性なら早期アポトーシス、両方陽性なら後期アポトーシスまたは壊死と判定できます。このダブルチェックの仕組みを知っておくと、細胞死のステージを一段階細かく把握できるようになります。


参考)https://sysmex-fcm.jp/wp-content/uploads/2016/04/application-report_Vo.12_1101_2.pdf


具体的な操作としては、Annexin V結合バッファーに細胞を懸濁後、FITC標識アネキシンV5µLとPI5µLを同時に添加し、室温15分反応させる流れが一般的です。二重染色は追加コストがほとんどかからない点も、地味に嬉しいポイントです。



アネキシンVプロトコール実施時に準備すべき試薬と機器

実験を始める前に、必要な試薬をまとめて確認しておくと手戻りが減ります。



項目 目安・条件
結合バッファー 1倍濃度に調整して使用
アネキシンV-FITC 細胞懸濁液500µLに対し5µL程度
PI(任意) 後期判定用に5µL添加
細胞数の目安 1〜5×10の5乗個程度が基本
反応条件 室温・遮光下で15分前後


細胞数「1〜5×10の5乗個」と言われてもピンとこないかもしれませんが、これはマイクロプレートの一穴分にちょうど収まるくらいの量です。イメージとしては、コーヒーカップ1杯分の培養液に細胞がぎっしり詰まっている感覚に近いです。


コントロールとして未処理細胞、アネキシンVのみ、PIのみのサンプルを必ず用意することも忘れないでください。フローサイトメーターの設定(蛍光補正やゲーティング)に不安がある場合は、機器メーカーが公開しているアプリケーションノートを事前にチェックしておくと当日の混乱を避けられます。



アネキシンV染色によるアポトーシスアッセイの詳細な手順(試薬構成・ステップごとの操作)はこちらで確認できます。


EDTA試薬や洗浄操作による偽陽性・偽陰性の原因と対策がまとめられています。


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