胰腺癌細(xì)胞系的表型及基因型介紹

關(guān)于胰腺癌細(xì)胞系的表型及基因型介紹胰腺癌細(xì)胞系能夠用來進(jìn)行胰腺癌相關(guān)實(shí)驗(yàn)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(xì)胞系中其突變的比例接近；（2）胰腺癌細(xì)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(xì)胞系進(jìn)行機(jī)制推理和因果實(shí)驗(yàn)，比如不同特定蛋白的表達(dá)和腫瘤生長(zhǎng)、侵犯、轉(zhuǎn)移之間的關(guān)系，以及化療耐藥實(shí)驗(yàn)。第2頁,共20頁,2024年2月25日，星期天幾種常見胰腺癌細(xì)胞系的來源AsPC-1細(xì)胞：源自胰頭癌原發(fā)腫瘤有轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移至腹部器官、腹水分泌：黏蛋白、CEABxPC-3細(xì)胞：源自胰體癌原發(fā)腫瘤無轉(zhuǎn)移分泌：CEA、CA199、黏蛋白等裸鼠移植生長(zhǎng)類似患者原位腫瘤Capan-1細(xì)胞：源自胰頭癌肝臟轉(zhuǎn)移灶有轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移至區(qū)域淋巴結(jié)、肝臟等分泌：黏蛋白Capan-2細(xì)胞：源自胰頭癌有侵犯，浸潤(rùn)十二指腸壁遠(yuǎn)端CFPAC-1細(xì)胞：源自胰頭癌肝臟轉(zhuǎn)移灶（并發(fā)囊性纖維化）有轉(zhuǎn)移，廣泛轉(zhuǎn)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(xiǎn)因素（存在爭(zhēng)議）HPAC細(xì)胞：源自胰頭癌分化穩(wěn)定、良好HPAF-II細(xì)胞：源自胰腺癌腹水癌細(xì)胞（轉(zhuǎn)移至肝臟、隔及淋巴結(jié)）第3頁,共20頁,2024年2月25日，星期天幾種常見胰腺癌細(xì)胞系的來源Hs766T細(xì)胞：源自胰腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶MIAPaca-2細(xì)胞：源自胰體尾癌原位腫瘤有侵犯，浸潤(rùn)至主動(dòng)脈周圍無表達(dá)大量CEA且ALP陰性PANC-1細(xì)胞：源自胰頭癌原位腫瘤有轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移至胰周淋巴結(jié)未檢測(cè)到CEASU.86.86細(xì)胞：源自胰頭癌肝臟轉(zhuǎn)移灶有轉(zhuǎn)移，廣泛肝臟轉(zhuǎn)移第4頁,共20頁,2024年2月25日，星期天細(xì)胞的粘附性細(xì)胞的粘附性是通過細(xì)胞外基質(zhì)和細(xì)胞表面分子接觸介導(dǎo)的：纖連蛋白，一種發(fā)現(xiàn)于基底膜和結(jié)締組織的糖蛋白I型和IV型膠原蛋白，發(fā)現(xiàn)于組織間質(zhì)和基底膜層粘連蛋白，基底膜中主要的非膠原蛋白相關(guān)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(duì)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(duì)I型膠原蛋白粘連性近似Bxpc-3和panc-1對(duì)層粘連蛋白粘附性近似，有研究也表明，Bxpc-3更強(qiáng)第5頁,共20頁,2024年2月25日，星期天細(xì)胞的粘附性影響研究差異的變量：細(xì)胞定量技術(shù)的不同，如分光光度法和光學(xué)顯微鏡的差異細(xì)胞培養(yǎng)條件對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)的處理方法對(duì)研究者建議：注意引用既有的研究，認(rèn)真闡明不同細(xì)胞系的黏附特性第6頁,共20頁,2024年2月25日，星期天細(xì)胞的遷移和侵犯相關(guān)實(shí)驗(yàn)方法：細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)MTTCCK8細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)transwellusingBoydenchamberswound-healingcellmigationassay（細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)）細(xì)胞侵犯實(shí)驗(yàn)transwell（特定基質(zhì)）***特定基質(zhì)：人工基質(zhì)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(xì)胞的遷移和侵犯細(xì)胞遷移性在癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用。細(xì)胞遷移相關(guān)研究：Panc-1（多是單細(xì)胞遷移）比bxpc-3（多是整個(gè)細(xì)胞團(tuán)的遷移）有5倍的能動(dòng)性Panc-1細(xì)胞在I型膠原蛋白transwell中比bxpc-3能動(dòng)性更好HPAF-II比bxpc-3能動(dòng)性好高侵犯癌癥的患者發(fā)現(xiàn)時(shí)，多是晚期轉(zhuǎn)移性疾病，嚴(yán)重影響患者的預(yù)后。細(xì)胞侵犯相關(guān)研究：Capan-1和mia-paca-2在人工基質(zhì)膠中有相似的侵犯特性Bxpc-3比mia-paca-2有更強(qiáng)的侵犯能力，有研究也表明二者近似Panc-1比mia-paca-2有更強(qiáng)的侵犯能力，有研究也表明mia更強(qiáng)第8頁,共20頁,2024年2月25日，星期天細(xì)胞的遷移和侵犯影響研究差異的變量檢測(cè)侵犯性能的試劑細(xì)胞培養(yǎng)條件細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)間細(xì)胞定量技術(shù)對(duì)研究者建議在得出實(shí)驗(yàn)中侵犯能力的的結(jié)論時(shí)，首先闡明本實(shí)驗(yàn)細(xì)胞系的侵犯特點(diǎn)。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(guān)重要的腫瘤發(fā)展和患者生存的預(yù)測(cè)指標(biāo)，在大部分腫瘤中（如乳腺癌、前列腺癌）介導(dǎo)心血管的生成。腫瘤的增殖和心血管的生成密切相關(guān)，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(nèi)皮生長(zhǎng)因子和胰腺癌的TMAD密切相關(guān)。促血管生成因子的高表達(dá)不僅促進(jìn)中腫瘤血管生成，而且能夠促進(jìn)腫瘤細(xì)胞有絲分裂的進(jìn)行。促血管生成因子：細(xì)胞因子，如IL-1α、IL-8趨化因子，酶類其他腫瘤產(chǎn)物COX-2在促進(jìn)腫瘤血管生成中的作用：促進(jìn)AA轉(zhuǎn)化為PGE2，PGE2為一種血管生成因子PGE可激活NF-kBNF-kB可以促進(jìn)COX-2的轉(zhuǎn)錄和翻譯IL-8可以介導(dǎo)細(xì)胞增殖和血管內(nèi)皮細(xì)胞趨化運(yùn)動(dòng)，從而促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)第10頁,共20頁,2024年2月25日，星期天血管生成能力相關(guān)研究：BxPC-3,Capan-1,Capan-2andHPAF-II可表達(dá)COX-2，

而AsPC-1,MIAPaCa-2、PANC-1無表達(dá)，其中尤其是Capan-2表達(dá)大量的COX-2；BxPC-3表達(dá)高水平的IL-1αandIL-8，但是Capan-2和MIAPaCa-2表達(dá)低水平的IL-8和不可檢測(cè)的IL-1α；總結(jié)：BxPC-3和Capan-1表達(dá)高水平促血管生成因子，而AsPC-1和MIAPaCa-2表達(dá)低水平的促血管生成因子建議：檢測(cè)腫瘤細(xì)胞系中促血管生成因子的表達(dá)，可以用作反映腫瘤血管生成能力的指標(biāo)。第11頁,共20頁,2024年2月25日，星期天成瘤能力（體內(nèi)）評(píng)估致瘤性：①腫瘤體積②腫瘤質(zhì)量③發(fā)生概率④生長(zhǎng)速度移植瘤方法：皮下注射胰腺癌細(xì)胞（免疫缺陷小鼠）腹膜內(nèi)注射/靜脈注射腫瘤細(xì)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(xì)胞-源自人胰腺癌細(xì)胞第12頁,共20頁,2024年2月25日，星期天成瘤能力（體內(nèi)）皮下注射相關(guān)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(gè)月成瘤；bxpc-3注射后潛伏期40天才開始生長(zhǎng)，capan-1則需10天潛伏期開始生長(zhǎng)；panc-1成瘤潛伏期為4周，mima-paca-2成瘤潛伏期需3周腹膜內(nèi)注射相關(guān)研究：在嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷小鼠體內(nèi)注射癌細(xì)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(jié)：Bxpc-3和panc-1細(xì)胞在開始生長(zhǎng)成瘤前有更長(zhǎng)的潛伏期Capan-1細(xì)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(nèi)）原位移植腫瘤組織相關(guān)研究：不同細(xì)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(jīng)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(xì)胞研究：不同細(xì)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(xì)胞Mia-paca-2和Aspc-1注射后在2、5周有相似的生長(zhǎng)特點(diǎn)總結(jié)：胰腺癌細(xì)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(diǎn)常見的基因突變：KRASTP53CDKN2A(p16/p16INK4a)SMAD4(DPC4）有研究表明，這四個(gè)基因的突變和胰腺癌細(xì)胞的分化程度或生物學(xué)行為無聯(lián)系。也有研究證實(shí)，腫瘤轉(zhuǎn)移性和P53基因改變有關(guān)。所以，基因型和表型之間也許有一定聯(lián)系。第15頁,共20頁,2024年2月25日，星期天基因型特點(diǎn)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(guān)。致癌機(jī)制：12、13或61密碼子突變抑制Ras蛋白內(nèi)在的GTP酶，導(dǎo)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(dǎo)了多個(gè)下游信號(hào)通路，如Raf-mitogen-activited蛋白酶信號(hào)通路、akt-蛋白酶B信號(hào)通路相關(guān)研究密碼子12突變?cè)诙鄠€(gè)細(xì)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(jié)：BxPC-3細(xì)胞系Kras基因?yàn)橐吧?，無RAS的激活***BxPC-3細(xì)胞不能代表大部分胰腺癌細(xì)胞第16頁,共20頁,2024年2月25日，星期天基因型特點(diǎn)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(nèi)瘤變中，其被認(rèn)為是胰腺癌早期階段發(fā)展的重要原因。失活機(jī)制：基因突變（16%）純合子缺失（12%）啟動(dòng)子甲基化造（52%）相關(guān)研究：Capan-1和panc-1包含有純合子的缺失，HPAF-II為框內(nèi)缺失，HPAC有外顯子2的突變Bxpc-3細(xì)胞p16為野生型，但是不能檢測(cè)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(xì)胞p16也為野生型?？偨Y(jié)：基本上所有的胰腺癌細(xì)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(diǎn)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(jìn)展相關(guān)。TP53相關(guān)研究：P53和p16在細(xì)胞周期G1/S期中發(fā)揮重要的檢查和修復(fù)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(diǎn)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(guān)。Smad4相關(guān)研究：BxPC-3,CFPAC-1和Hs766T由于純合子確實(shí)，

缺乏SMAD4/DPC4蛋白Capan-1細(xì)胞的SMAD4/DPC4由于點(diǎn)突變而失活，Capan-2,MIAPaCa-2,PANC-1和SU.86.8688細(xì)胞中無Smad4基因的失活A(yù)spc-1細(xì)胞研究表明為野生型，也有研究表明有非保守的點(diǎn)突變Smad4的突變，經(jīng)常合并其他三個(gè)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(diǎn)