科研人员都在用的乳腺癌细胞模型大揭秘!

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发布日期:2024年12月02日
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乳腺癌细胞模型大揭秘!科研人员都在用哪些模型?

乳腺癌细胞模型

乳腺癌是女性常见的恶性肿瘤之一,其发病率在全球女性中位居首位。为了深入探究乳腺癌发病机制和开发新疗法,研究人员常选择乳腺癌细胞模型进行研究。值得注意的是,乳腺癌的分子亚型多样,包括Luminal A型、Luminal B型、HER2阳性和三阴性乳腺癌(TNBC)。这些不同的亚型在生物学特性、侵袭能力和转移潜能上都有所不同。今天,小源给大家介绍一下乳腺癌研究中常用的细胞模型以及应用案例。

人乳腺癌细胞(MDA-MB-231)

货号:YC-D005

来源乳腺癌转移灶(胸腔积液),属于三阴性乳腺癌(TNBC)细胞系
分子表达缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体2(HER-2)的表达。这使得它对激素治疗和HER-2靶向治疗不敏感。
生长特性呈贴壁生长,生长速度相对较快,具有较强的增殖能力
应用主要用于研究三阴性乳腺癌的侵袭和转移机制

应用案例

Chen等人[1]使用MLN8237(Aurora-A抑制剂)在MDA-MB-231细胞中对507种激酶进行了合成致死CRISPR/Cas9筛选,并确定了与MLN8237敏感性相关的基因,如GSG2等。利用该细胞进行体外实验,包括竞争实验和集落形成实验,证实GSG2基因敲除MDA-MB-231细胞对MLN8237更敏感。在体内实验中,将MDA-MB-231细胞接种到裸鼠皮下形成肿瘤,验证了联合治疗可协同抑制乳腺肿瘤生长。

GSG2 基因耗竭使肿瘤细胞对 MLN8237 敏感
图1 GSG2 基因耗竭使肿瘤细胞对 MLN8237 敏感

人乳腺癌细胞(MCF7)

货号:YC-D006

来源乳腺癌患者的胸腔积液,属于Luminal A 型乳腺癌细胞系
分子表达表达ER和PR,HER-2表达较低或无表达。这使得它对内分泌治疗高度敏感,如抗雌激素药物他莫昔芬可以通过与ER结合,抑制细胞的增殖。
生长特性呈贴壁生长,生长速度缓慢
应用常应用于乳腺癌内分泌治疗的研究,也用于研究雌激素和孕激素对乳腺癌细胞的生长、分化和凋亡的调控作用,以及激素受体信号通路的机制。

应用案例

将miRNA鉴定作为预后生物标志物可能有助于克服乳腺癌的化疗耐药性。Han等人[2]利用CRISPR/Cas9技术敲除MCF-7细胞中的miR-1275,发现细胞的药物敏感性降低且癌症干细胞特性增强。同时,通过构建miR-1275过表达的MCF-7/ADR细胞,证实其能增加细胞对化疗药物的敏感性并降低癌症干细胞特性。研究表明,miR-1275通过靶向MDK/AKT轴调节PI3K-Akt信号通路,影响乳腺癌细胞的化疗耐药性。为深入理解乳腺癌化疗耐药机制及寻找新的治疗靶点提供了重要依据。

miR-1275的减少通过MDK/AKT轴促进BC细胞化疗耐药
图2 miR-1275的减少通过MDK/AKT轴促进BC细胞化疗耐药

小鼠乳腺癌细胞(4T1)

货号:YC-B004

来源BALB/c小鼠的自发性乳腺肿瘤
分子表达该细胞系表达多种与肿瘤侵袭和转移相关的分子,有助于肿瘤细胞在体内的扩散。
生长特性贴壁生长,生长速度较快,在小鼠体内具有较强的增殖能力,能够快速形成肿瘤并发生转移
应用主要用于乳腺癌体内转移模型的研究,因为它在小鼠体内能够很好地模拟人类乳腺癌的转移过程,包括肺转移、肝转移等。

应用案例

近年来,越来越多的研究揭示了肿瘤来源的外泌体在乳腺癌病理生理学中的重要作用。VAMP-7参与调节细胞膜的融合和囊泡运输,Liu等人[3]使用VAMP-7基因敲除4T1细胞观察其在体外迁移和体外实验中的表现。结果显示,VAMP-7敲除的细胞迁移速度显著降低,表明该基因在肿瘤细胞的动态行为中发挥着重要作用。利用该细胞模型在小鼠中进行体内实验,进一步确认了VAMP-7的缺失可显著抑制体内肿瘤的生长和转移。强调了VAMP-7作为抑制肿瘤衍生外泌体分泌的治疗靶点的潜力。

验证VAMP-7敲除通过抑制外泌体分泌来抑制4T1细胞的致癌性和肺转移能力
图3 验证VAMP-7敲除通过抑制外泌体分泌来抑制4T1细胞的致癌性和肺转移能力

人乳腺导管癌细胞(BT474)

货号:YC-A071

来源乳腺浸润性导管癌,是HER-2过表达型乳腺癌细胞系
分子表达高表达HER-2,ER和PR也有表达。由于HER-2蛋白在细胞表面大量存在,这使得细胞能够通过HER-2信号通路持续激活下游的增殖和存活信号。
生长特性贴壁生长,生长速度缓慢。
应用用于研究HER-2过表达型乳腺癌的生物学行为和靶向治疗。是研究HER-2靶向药物(如曲妥珠单抗)作用机制和耐药机制的理想细胞系,也可用于筛选新的HER-2靶向药物和联合治疗方案的开发。

应用案例

为了了解TRAF4在HER2阳性乳腺癌中的作用及对曲妥珠单抗治疗的影响,Gu等人[4]建立了敲低TRAF4的BT474细胞。发现敲低TRAF4可降低HER2蛋白水平,增强对曲妥珠单抗治疗的敏感性;还能降低总HER2和磷酸化HER2蛋白水平以及AKT和4E-BP1的磷酸化,影响AKT/mTOR信号通路。同时在研究曲妥珠单抗治疗和TRAF4敲低组合效应时,发现TRAF4敲低在亲本和耐药细胞中均可提高对曲妥珠单抗的敏感性,更有利于调节AKT/mTOR信号通路降低AKT活性。

TRAF4敲低可改善亲本和耐药BT474细胞对曲妥珠单抗的敏感性
图4 TRAF4敲低可改善亲本和耐药BT474细胞对曲妥珠单抗的敏感性

这些细胞模型在乳腺癌研究中具有广泛的应用价值,然而,鉴于乳腺癌的异质性,单一细胞模型往往无法完全模拟所有乳腺癌的生物学特性。所以,在实际研究中,可以根据具体的研究目的和实验需求来选择合适的细胞模型。

参考文献:

[1]Chen A, Wen S, Liu F, et al. CRISPR/Cas9 screening identifies a kinetochore‐microtubule dependent mechanism for Aurora‐A inhibitor resistance in breast cancer[J]. Cancer Communications, 2021, 41(2): 121-139.

[2]Han, Xu et al. “miR-1275 targets MDK/AKT signaling to inhibit breast cancer chemoresistance by lessening the properties of cancer stem cells.” International journal of biological sciences vol. 19,1 89-103. 1 Jan. 2023, doi:10.7150/ijbs.74227

[3]Liu, Chuqi, et al. "Identification of the SNARE complex that mediates the fusion of multivesicular bodies with the plasma membrane in exosome secretion." Journal of Extracellular Vesicles 12.9 (2023): 12356.

[4]Gu, Yayun et al. “TRAF4 hyperactivates HER2 signaling and contributes to Trastuzumab resistance in HER2-positive breast cancer.” Oncogene vol. 41,35 (2022): 4119-4129. doi:10.1038/s41388-022-02415-6

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科研人员都在用的乳腺癌细胞模型大揭秘!

发布日期:2024年12月02日
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乳腺癌细胞模型大揭秘!科研人员都在用哪些模型?

乳腺癌细胞模型

乳腺癌是女性常见的恶性肿瘤之一,其发病率在全球女性中位居首位。为了深入探究乳腺癌发病机制和开发新疗法,研究人员常选择乳腺癌细胞模型进行研究。值得注意的是,乳腺癌的分子亚型多样,包括Luminal A型、Luminal B型、HER2阳性和三阴性乳腺癌(TNBC)。这些不同的亚型在生物学特性、侵袭能力和转移潜能上都有所不同。今天,小源给大家介绍一下乳腺癌研究中常用的细胞模型以及应用案例。

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分子表达缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体2(HER-2)的表达。这使得它对激素治疗和HER-2靶向治疗不敏感。
生长特性呈贴壁生长,生长速度相对较快,具有较强的增殖能力
应用主要用于研究三阴性乳腺癌的侵袭和转移机制

应用案例

Chen等人[1]使用MLN8237(Aurora-A抑制剂)在MDA-MB-231细胞中对507种激酶进行了合成致死CRISPR/Cas9筛选,并确定了与MLN8237敏感性相关的基因,如GSG2等。利用该细胞进行体外实验,包括竞争实验和集落形成实验,证实GSG2基因敲除MDA-MB-231细胞对MLN8237更敏感。在体内实验中,将MDA-MB-231细胞接种到裸鼠皮下形成肿瘤,验证了联合治疗可协同抑制乳腺肿瘤生长。

GSG2 基因耗竭使肿瘤细胞对 MLN8237 敏感
图1 GSG2 基因耗竭使肿瘤细胞对 MLN8237 敏感

人乳腺癌细胞(MCF7)

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来源乳腺癌患者的胸腔积液,属于Luminal A 型乳腺癌细胞系
分子表达表达ER和PR,HER-2表达较低或无表达。这使得它对内分泌治疗高度敏感,如抗雌激素药物他莫昔芬可以通过与ER结合,抑制细胞的增殖。
生长特性呈贴壁生长,生长速度缓慢
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miR-1275的减少通过MDK/AKT轴促进BC细胞化疗耐药
图2 miR-1275的减少通过MDK/AKT轴促进BC细胞化疗耐药

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验证VAMP-7敲除通过抑制外泌体分泌来抑制4T1细胞的致癌性和肺转移能力
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TRAF4敲低可改善亲本和耐药BT474细胞对曲妥珠单抗的敏感性
图4 TRAF4敲低可改善亲本和耐药BT474细胞对曲妥珠单抗的敏感性

这些细胞模型在乳腺癌研究中具有广泛的应用价值,然而,鉴于乳腺癌的异质性,单一细胞模型往往无法完全模拟所有乳腺癌的生物学特性。所以,在实际研究中,可以根据具体的研究目的和实验需求来选择合适的细胞模型。

参考文献:

[1]Chen A, Wen S, Liu F, et al. CRISPR/Cas9 screening identifies a kinetochore‐microtubule dependent mechanism for Aurora‐A inhibitor resistance in breast cancer[J]. Cancer Communications, 2021, 41(2): 121-139.

[2]Han, Xu et al. “miR-1275 targets MDK/AKT signaling to inhibit breast cancer chemoresistance by lessening the properties of cancer stem cells.” International journal of biological sciences vol. 19,1 89-103. 1 Jan. 2023, doi:10.7150/ijbs.74227

[3]Liu, Chuqi, et al. "Identification of the SNARE complex that mediates the fusion of multivesicular bodies with the plasma membrane in exosome secretion." Journal of Extracellular Vesicles 12.9 (2023): 12356.

[4]Gu, Yayun et al. “TRAF4 hyperactivates HER2 signaling and contributes to Trastuzumab resistance in HER2-positive breast cancer.” Oncogene vol. 41,35 (2022): 4119-4129. doi:10.1038/s41388-022-02415-6

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