连底裤都被扒了的SW480细胞其实并不简单

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连底裤都被扒了的SW480细胞其实并不简单

SW480细胞

细胞背景介绍:


细胞背景:


SW480细胞系分离自一位50岁的男性原位直肠腺癌患者。1978年11月,A·Leibovitz将其提交给ATCC时已传代至第91代。目前,SW480是众多结肠癌细胞系中细胞特征鉴定较为完整的一株,已有多篇文献报道了该细胞系的生物学和遗传学特征。该细胞属于贴壁培养细胞,呈上皮样(图1),具有以下特征:

(1)癌胚抗原阳性;

(2)角蛋白免疫过氧化物酶染色阳性;

(3)p53基因第273位密码子的G→A突变引起Arg→His替代,309位密码子的C→T突变导致Pro→Ser替代;

(4)致癌基因c-Myc、Kras、Hras、Nras、Myb、Sis和Fos的表达呈阳性;致癌基因Kras的12位密码子错义突变,可以作为PCR法检测该突变时的阳性对照;

(5)不表达细胞溶解酶;


SW480细胞形态

图 1

(摘自https://www.atcc.org/products/ccl-228#detailed-product-information)


应用范围和前景:


结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是常见的消化道恶性肿瘤之一,在恶性肿瘤中发病率位居第三,死亡率位居第二,根据 GLOBOCAN 数据显示,2018 年全球结直肠癌新增 185 万例,约 88 万人死亡,给人类健康带来了巨大威胁。SW480携带的Kras突变和p53突变均属于高频率的致病突变,因此它可作为典型的结肠癌细胞模型供科学家研究Kras和p53突变的致癌分子机理和建立药物筛选平台。此外,它还可以用作这些突变PCR鉴定的阳性对照。

具体应用


用于建立3D培养模型研究肿瘤发生机制:


miRNAs广泛参与肿瘤发生和肿瘤干细胞生物学功能调节,是潜在的治疗靶点。Masazumi Sakaguchi等人通过3D培养SW480来模拟结肠癌肿瘤细胞生长,并且使用这个模型检测了miR-137对肿瘤生长的影响。该研究最终发现miR-137通过靶向DCLK1来调控肿瘤细胞生长,揭示了该途径可能成为药物靶点(图2)。

SW480细胞用于建立3D培养模型研究肿瘤发生机制


图 2

用于研究潜在肿瘤诊断生物标记物:


Omentin-1是一个与结直肠癌相关的蛋白。流行病学和临床研究表明,在CRC患者中,血液Omentin-1的水平显著增加,但Omentin-1上调的原因以及CRC细胞是否表达该蛋白尚未确定。Yaqin Zhang等人使用SW480和HCT116作为结直肠癌模型,从转录、翻译和分泌水平探索了这一问题。结果表明Omentin-1在肿瘤细胞中有上调并且会被分泌到胞外(图3)。


SW480细胞用于研究潜在肿瘤诊断生物标记物


图3


用于研究Kras突变对肿瘤耐药性的相关性及潜在对策:


在结肠直肠癌中,细胞内RAS-RAF和PIK3CA-AKT通路的激活与抗EGFR mAbs的抗药性有关。为了研究抗药的分子机制,Stefania Napolitano等人采用携带KRAS突变的SW480、LOVO、HCT116等多株结肠直肠癌细胞系探索相关药物抑制肿瘤效应。结果发现当cetuximab和regorafenib联合使用的时候可以克服抗EGFR抗体的耐药性(图4)。


SW480细胞用于研究Kras突变对肿瘤耐药性的相关性

图 4

CRISPR/Cas9技术在SW480细胞的案例分享


CRISPR/Cas9已被广泛用于疾病模型建立、药物靶点干预和治疗方法开发。已有多项研究使用CRISPR/Cas9对SW480等结直肠癌细胞系进行基因编辑,从而探索Ras、p53等信号通路在结直肠癌发生过程中的生物学功能和潜在干预靶点。

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建立METTL3敲除SW480细胞系以研究RNA的m6A修饰在结直肠癌中的作用:


Jihao Xu等人利用CRISPR/Cas9技术建立了METTL3敲除SW480细胞系,并发现METTL3敲除导致了SOCS2的mRNA降解速度减缓,其表达量上调,从而导致细胞增殖被显著抑制(图5)。该研究很好地例证了RNA的m6A修饰是结直肠癌肿瘤发生过程的重要参与者。


图 5


利用CRISPR/Cas9技术在SW480中引入SNP rs6854845 G > T突变,并探究该突变对染色体和基因表达的影响:


单核苷酸多态性(SNP)与疾病有密切联系,包括癌症发生。Zhuangzhi Cong等人利用CRISPR/Cas9技术分别在原代结肠上皮细胞、SW480和HCT116中引入了SNP rs6854845 G > T突变,并且检测了这一突变对染色体高级结构和基因表达的影响。结果表明这一突变只影响正常结肠上皮细胞的染色质高级结构和基因表达,而SW480和HCT116结肠癌细胞对此耐受,从而暗示了细胞癌变会逃脱正常多态性对染色质构象和基因表达的调控(图6)。


利用CRISPR/Cas9技术在SW480中引入SNP rs6854845 G > T突变,并探究该突变对染色体和基因表达的影响

图 6


可以看出,CRISPR/Cas9技术已经在癌症治疗的研究中起到了关键作用,作为新兴的基因编辑工具,它的确独具优势。因此源井生物在传统CRISPR/Cas9技术的基础上自主研发了CRISPR-UTM技术体系,实验数据表明该体系能将基因编辑效率提高10-20倍。

迄今为止,源井生物已成功利用独家CRISPR-U™技术体系对包括SW480细胞在内的超200种的热点细胞进行了基因编辑,并在全球范围内提供成熟优质的基因编辑服务。现在所有基因编辑服务正在进行限时大促: 细胞敲除低至1.58万元细胞敲入/点突变低至2.98万元gRNA载体库低至388元插入


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参考文献:


[1]Sakaguchi M, Hisamori S, Oshima N, Sato F, Shimono Y, Sakai Y. miR-137 Regulates the Tumorigenicity of Colon Cancer Stem Cells through the Inhibition of DCLK1. Mol Cancer Res. 2016 Apr;14(4):354-62. doi: 10.1158/1541-7786.MCR-15-0380. Epub 2016 Jan 8. PMID: 26747706.

[2]Zhang Y, Zhao X, Chen M. Autocrine action of adipokine omentin-1 in the SW480 colon cancer cell line. Oncol Lett. 2020;19(1):892-898. doi:10.3892/ol.2019.11131

[3]Napolitano S, Martini G, Rinaldi B, Martinelli E, Donniacuo M, Berrino L, Vitagliano D, Morgillo F, Barra G, De Palma R, Merolla F, Ciardiello F, Troiani T. Primary and Acquired Resistance of Colorectal Cancer to Anti-EGFR Monoclonal Antibody Can Be Overcome by Combined Treatment of Regorafenib with Cetuximab. Clin Cancer Res. 2015 Jul 1;21(13):2975-83. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-15-0020. Epub 2015 Apr 2. PMID: 25838391.

[4]Xu J, Chen Q, Tian K, et al. m6A methyltransferase METTL3 maintains colon cancer tumorigenicity by suppressing SOCS2 to promote cell proliferation. Oncol Rep. 2020;44(3):973-986. doi:10.3892/or.2020.7665

[5]5.Cong Z, Li Q, Yang Y, Guo X, Cui L, You T. The SNP of rs6854845 suppresses transcription via the DNA looping structure alteration of super-enhancer in colon cells. Biochem Biophys Res Commun. 2019 Jun 30;514(3):734-741. doi: 10.1016/j.bbrc.2019.04.190. Epub 2019 May 9. PMID: 31078271.



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