胰腺癌細胞系的表型及基因型介紹

關于胰腺癌細胞系的表型及基因型介紹胰腺癌細胞系能夠用來進行胰腺癌相關實驗的原因（1）胰腺癌中常見的四種基因（K-ras、p16、p53、Smad4）突變的比例和胰腺癌細胞系中其突變的比例接近；（2）胰腺癌細胞系不同的表型和基因型代表胰腺癌不同的亞類；利用胰腺癌細胞系進行機制推理和因果實驗，比如不同特定蛋白的表達和腫瘤生長、侵犯、轉移之間的關系，以及化療耐藥實驗。第2頁,共20頁,2024年2月25日，星期天幾種常見胰腺癌細胞系的來源AsPC-1細胞：源自胰頭癌原發(fā)腫瘤有轉移，轉移至腹部器官、腹水分泌：黏蛋白、CEABxPC-3細胞：源自胰體癌原發(fā)腫瘤無轉移分泌：CEA、CA199、黏蛋白等裸鼠移植生長類似患者原位腫瘤Capan-1細胞：源自胰頭癌肝臟轉移灶有轉移，轉移至區(qū)域淋巴結、肝臟等分泌：黏蛋白Capan-2細胞：源自胰頭癌有侵犯，浸潤十二指腸壁遠端CFPAC-1細胞：源自胰頭癌肝臟轉移灶（并發(fā)囊性纖維化）有轉移，廣泛轉移至肝臟CFTR突變：引起①先天性胰腺炎②新發(fā)胰腺癌危險因素（存在爭議）HPAC細胞：源自胰頭癌分化穩(wěn)定、良好HPAF-II細胞：源自胰腺癌腹水癌細胞（轉移至肝臟、隔及淋巴結）第3頁,共20頁,2024年2月25日，星期天幾種常見胰腺癌細胞系的來源Hs766T細胞：源自胰腺癌淋巴結轉移灶MIAPaca-2細胞：源自胰體尾癌原位腫瘤有侵犯，浸潤至主動脈周圍無表達大量CEA且ALP陰性PANC-1細胞：源自胰頭癌原位腫瘤有轉移，轉移至胰周淋巴結未檢測到CEASU.86.86細胞：源自胰頭癌肝臟轉移灶有轉移，廣泛肝臟轉移第4頁,共20頁,2024年2月25日，星期天細胞的粘附性細胞的粘附性是通過細胞外基質和細胞表面分子接觸介導的：纖連蛋白，一種發(fā)現于基底膜和結締組織的糖蛋白I型和IV型膠原蛋白，發(fā)現于組織間質和基底膜層粘連蛋白，基底膜中主要的非膠原蛋白相關研究：Capan-1比Mia-paca-2更易連接到I型膠原蛋白Capan-1和Mia-paca-2對層粘連蛋白的粘附性無明顯差異，有研究也表明Capan-1稍遜Bxpc-3和panc-1對I型膠原蛋白粘連性近似Bxpc-3和panc-1對層粘連蛋白粘附性近似，有研究也表明，Bxpc-3更強第5頁,共20頁,2024年2月25日，星期天細胞的粘附性影響研究差異的變量：細胞定量技術的不同，如分光光度法和光學顯微鏡的差異細胞培養(yǎng)條件對細胞外基質的處理方法對研究者建議：注意引用既有的研究，認真闡明不同細胞系的黏附特性第6頁,共20頁,2024年2月25日，星期天細胞的遷移和侵犯相關實驗方法：細胞增殖實驗MTTCCK8細胞遷移實驗transwellusingBoydenchamberswound-healingcellmigationassay（細胞劃痕實驗）細胞侵犯實驗transwell（特定基質）***特定基質：人工基質膠（包括層粘連蛋白、IV型膠原蛋白、巢蛋白、硫酸肝素）第7頁,共20頁,2024年2月25日，星期天細胞的遷移和侵犯細胞遷移性在癌細胞轉移中發(fā)揮重要作用。細胞遷移相關研究：Panc-1（多是單細胞遷移）比bxpc-3（多是整個細胞團的遷移）有5倍的能動性Panc-1細胞在I型膠原蛋白transwell中比bxpc-3能動性更好HPAF-II比bxpc-3能動性好高侵犯癌癥的患者發(fā)現時，多是晚期轉移性疾病，嚴重影響患者的預后。細胞侵犯相關研究：Capan-1和mia-paca-2在人工基質膠中有相似的侵犯特性Bxpc-3比mia-paca-2有更強的侵犯能力，有研究也表明二者近似Panc-1比mia-paca-2有更強的侵犯能力，有研究也表明mia更強第8頁,共20頁,2024年2月25日，星期天細胞的遷移和侵犯影響研究差異的變量檢測侵犯性能的試劑細胞培養(yǎng)條件細胞培養(yǎng)時間細胞定量技術對研究者建議在得出實驗中侵犯能力的的結論時，首先闡明本實驗細胞系的侵犯特點。第9頁,共20頁,2024年2月25日，星期天血管生成能力腫瘤微血管密度（TMVD）是至關重要的腫瘤發(fā)展和患者生存的預測指標，在大部分腫瘤中（如乳腺癌、前列腺癌）介導心血管的生成。腫瘤的增殖和心血管的生成密切相關，其促血管生成因子多于抗血管生成因子，其中的促因子如血管內皮生長因子和胰腺癌的TMAD密切相關。促血管生成因子的高表達不僅促進中腫瘤血管生成，而且能夠促進腫瘤細胞有絲分裂的進行。促血管生成因子：細胞因子，如IL-1α、IL-8趨化因子，酶類其他腫瘤產物COX-2在促進腫瘤血管生成中的作用：促進AA轉化為PGE2，PGE2為一種血管生成因子PGE可激活NF-kBNF-kB可以促進COX-2的轉錄和翻譯IL-8可以介導細胞增殖和血管內皮細胞趨化運動，從而促進腫瘤的生長第10頁,共20頁,2024年2月25日，星期天血管生成能力相關研究：BxPC-3,Capan-1,Capan-2andHPAF-II可表達COX-2，

而AsPC-1,MIAPaCa-2、PANC-1無表達，其中尤其是Capan-2表達大量的COX-2；BxPC-3表達高水平的IL-1αandIL-8，但是Capan-2和MIAPaCa-2表達低水平的IL-8和不可檢測的IL-1α；總結：BxPC-3和Capan-1表達高水平促血管生成因子，而AsPC-1和MIAPaCa-2表達低水平的促血管生成因子建議：檢測腫瘤細胞系中促血管生成因子的表達，可以用作反映腫瘤血管生成能力的指標。第11頁,共20頁,2024年2月25日，星期天成瘤能力（體內）評估致瘤性：①腫瘤體積②腫瘤質量③發(fā)生概率④生長速度移植瘤方法：皮下注射胰腺癌細胞（免疫缺陷小鼠）腹膜內注射/靜脈注射腫瘤細胞原位移植移植腫瘤組織-供體源自皮下移植瘤小鼠移植腫瘤細胞-源自人胰腺癌細胞第12頁,共20頁,2024年2月25日，星期天成瘤能力（體內）皮下注射相關研究Bxpc-3成瘤比PANC-1大，也有研究表明PANC-1成瘤較大；Capan-1注射后14周即發(fā)展成為腫瘤，bxpc-1和panc-1則超過4個月成瘤；bxpc-3注射后潛伏期40天才開始生長，capan-1則需10天潛伏期開始生長；panc-1成瘤潛伏期為4周，mima-paca-2成瘤潛伏期需3周腹膜內注射相關研究：在嚴重聯合免疫缺陷小鼠體內注射癌細胞后，成瘤概率為capan-1-100%、panc-1-86%、mia-66%在腫瘤體積大小研究中：mia>capan-1>panc-1總結：Bxpc-3和panc-1細胞在開始生長成瘤前有更長的潛伏期Capan-1細胞在皮下和腹膜下均較易成瘤第13頁,共20頁,2024年2月25日，星期天成瘤能力（體內）原位移植腫瘤組織相關研究：不同細胞系成瘤概率均為100%研究表明移植瘤體積，mia-paca-2>capan-2，其他研究，HPAF-II>Mia-paca-2>panc-1>Aspc-1Q：因在供體皮下已經建立血液循環(huán)和腫瘤微環(huán)境，用來研究腫瘤早期的發(fā)生發(fā)展無充分說服力原位移植腫瘤細胞研究：不同細胞系成瘤的概率：AsPC-1:100%(10/10),CFPAC-1:100%(10/10),HPAFII:100%(8/8),Capan-2:90%(9/10),Hs766T:90%(9/10),HPAC:88%(7/8),PANC-1:80%(8/10),andBxPC-3:67%(6/9)Mia-paca-2成瘤體積大于HPAC細胞Mia-paca-2和Aspc-1注射后在2、5周有相似的生長特點總結：胰腺癌細胞，不同的移植方法，其致瘤性不同第14頁,共20頁,2024年2月25日，星期天基因型特點常見的基因突變：KRASTP53CDKN2A(p16/p16INK4a)SMAD4(DPC4）有研究表明，這四個基因的突變和胰腺癌細胞的分化程度或生物學行為無聯系。也有研究證實，腫瘤轉移性和P53基因改變有關。所以，基因型和表型之間也許有一定聯系。第15頁,共20頁,2024年2月25日，星期天基因型特點KRAS基因Kras突變幾乎發(fā)生在所有胰腺癌原發(fā)腫瘤中，與腫瘤早期發(fā)展有關。致癌機制：12、13或61密碼子突變抑制Ras蛋白內在的GTP酶，導致ras蛋白和GTP酶處于連接且持續(xù)激活狀態(tài)Ras蛋白介導了多個下游信號通路，如Raf-mitogen-activited蛋白酶信號通路、akt-蛋白酶B信號通路相關研究密碼子12突變在多個細胞系總發(fā)生，除了Hs766T和BXPC-3，其他研究表明，SW979也沒有RAS的突變但有些研究表明，Hs766T有高水平的RAS基因的突變總結：BxPC-3細胞系Kras基因為野生型，無RAS的激活***BxPC-3細胞不能代表大部分胰腺癌細胞第16頁,共20頁,2024年2月25日，星期天基因型特點CDKN2A/p16基因

P16基因的失活發(fā)生在98%以上的胰腺癌患者中，可發(fā)生在40%的胰腺上皮內瘤變中，其被認為是胰腺癌早期階段發(fā)展的重要原因。失活機制：基因突變（16%）純合子缺失（12%）啟動子甲基化造（52%）相關研究：Capan-1和panc-1包含有純合子的缺失，HPAF-II為框內缺失，HPAC有外顯子2的突變Bxpc-3細胞p16為野生型，但是不能檢測出p16蛋白，原因：2-3外顯子的純合子的缺失。AsPC-1,Capan-2和Hs766T細胞p16也為野生型?？偨Y：基本上所有的胰腺癌細胞系都有各種原因的p16基因的失活。第17頁,共20頁,2024年2月25日，星期天基因型特點TP53和Smad4基因TP53基因（抑癌基因）突變發(fā)生在50%左右的胰腺惡性腫瘤中，與腫瘤后期的進展相關。TP53相關研究：P53和p16在細胞周期G1/S期中發(fā)揮重要的檢查和修復作用P16和p53的高突變率凸顯了在胰腺癌發(fā)生發(fā)展中G1/S期檢查位點廢除的重要性。Smad4基因（抑癌基因）是TGF-β家族的一員，在大約48-55%的胰腺癌中發(fā)生突變，與胰腺癌后期的發(fā)展相關。Smad4相關研究：BxPC-3,CFPAC-1和Hs766T由于純合子確實，

缺乏SMAD4/DPC4蛋白Capan-1細胞的SMAD4/DPC4由于點突變而失活，Capan-2,MIAPaCa-2,PANC-1和SU.86.8688細胞中無Smad4基因的失活Aspc-1細胞研究表明為野生型，也有研究表明有非保守的點突變Smad4的突變，經常合并其他三個基因的突變第18頁,共20頁,2024年2月25日，星期天基因型特點