Zveřejněno: 17. října 2023 | Poslední revize: květen 2026
Buňky A431: původ, podmínky kultivace a výzkumné aplikace
A431 je buněčná linie lidského epidermoidního karcinomu odvozená z kůže 85leté pacientky. Jedná se o jednu z nejčastěji používaných buněčných linií v biomedicínském výzkumu, zejména v oblasti biologie rakoviny, imuno-onkologie, dermatologie a vývoje léčiv. Buňky A431 masivně nadměrně exprimují receptor epidermálního růstového faktoru (EGFR) – každá buňka nese přibližně 2–3 miliony receptorů, což je zhruba 20–50krát více než u normálních epitelových buněk – což z nich činí zlatý standard in vitro modelu pro studie signalizace EGFR a testování terapií zaměřených na EGFR, jako jsou cetuximab a erlotinib. Buňky A431 jsou k dispozici výhradně u společnosti Cytion, vaší nezávislé evropské buněčné banky.
- Druh / Původ
Člověk (žena, 85 let) - Tkáň
Kožní epidermis (epidermoidní karcinom) - Morfologie
Epitelová, adhezivní - Doba zdvojnásobení
80–100 hodin - Růstové médium
DMEM + 10 % FBS - Úroveň biologické bezpečnosti
BSL-1 - Klíčová vlastnost
Nadměrná exprese EGFR (~2–3 miliony receptorů/buňka) - Klíčové biomarkery
EGFR (amplifikovaný), TP53 (mutovaný), KRAS (divoký typ), PTEN (exprimovaný) - Číslo produktu
300112 — Objednejte si buňky A431 od společnosti Cytion
Buňky A431: Obecné charakteristiky a původ
Tato část se zabývá klíčovými biologickými vlastnostmi buněčné linie A431 – včetně jejího původu, morfologie, karyotypu a nadměrné exprese EGFR, díky níž je tato linie pro výzkum mimořádně cenná.
Původ a historie buněčné linie A431
- A431, buněčná linie lidského kožního karcinomu, byla získána z epidermis 85leté pacientky s epidermoidním karcinomem [1]. Byla založena D.J. Giardem a kol., kteří vyvinuli několik dalších buněčných linií ze solidních nádorů.
- Tato buněčná linie byla široce distribuována a validována nezávislými buněčnými bankami po celém světě, včetně společnosti Cytion, jako spolehlivý a reprodukovatelný výzkumný model.
Morfologie a karyotyp A431
- Buňky A-431 mají epiteliální morfologii. Za standardních kultivačních podmínek se shlukují a tvoří buněčné shluky.
- Buněčná linie A431 rakoviny kůže je hypertriploidní. Modální počet chromozomů je 74, který se vyskytuje přibližně u 36 % buněk. Vyšší ploidie se vyskytují také u přibližně 1 % buněčné populace.
Exprese EGFR v buňkách A431
Nadměrná exprese EGFR je charakteristickým rysem buněk A431 a hlavním důvodem jejich širokého využití. Buňky A431 nesou genomickou amplifikaci lokusu genu EGFR, což vede k přibližně 2–3 milionům receptorů EGFR na buňku — 20 až 50krát více než u normálních epiteliálních buněk. To činí z A431 zlatý standard pozitivní kontroly pro:
- Validace protilátek proti EGFR pomocí Western blotu, průtokové cytometrie a imunofluorescence
- Testování monoklonálních protilátek namířených proti EGFR, jako jsou cetuximab a panitumumab
- Hodnocení inhibitorů tyrozinkinázy EGFR (TKI), jako jsou erlotinib, gefitinib a afatinib
- Studium následných signálních drah včetně PI3K/AKT/mTOR a RAS/MAPK/ERK
Buněčná linie A431: Informace o kultivaci
Znalost požadavků na kultivaci buněčné linie usnadňuje její manipulaci. Tato část se zabývá dobou zdvojnásobení, růstovým médiem, pasážováním, kryokonzervací a požadavky na biologickou bezpečnost pro buněčnou linii A431.
Klíčové body pro kultivaci buněk A431
Doba zdvojnásobení:
Doba zdvojnásobení populace buněk A431 se pohybuje v rozmezí 80 až 100 hodin.
Adherentní nebo v suspenzi:
A431 je adhezivní buněčná linie.
Hustota výsevu:
Pro buněčnou linii A431 je ideální hustota 1 x 104 buněk/cm2. Při této hustotě dosáhnou buňky konfluence přibližně za 4 dny. Adherentní buňky se promyjí PBS (1×) a inkubují s pasážovacím roztokem Accutase, poté se resuspendují v kultivačním médiu, odstředí a rozdělí do nových lahví.
Růstové médium:
Médium DMEM doplněné 10 % fetálním bovinním sérem (FBS), 4,5 g/l glukózy, 1,0 mM pyruvátu sodného, 1,5 g/l NaHCO3 a 4 mM L-glutaminu. Médium by se mělo vyměňovat každé 2–3 dny.
Podmínky růstu:
Rakovinné buňky A431 se pěstují ve zvlhčeném inkubátoru s 5 % CO₂ při teplotě 37 °C.
Skladování:
Skladujte v elektrickém mrazáku nebo v parní fázi kapalného dusíku při teplotě pod −150 °C, aby byla zachována životaschopnost buněk.
Proces zmrazování a médium:
Pro buňky A431 se jako média pro zmrazení doporučují CM-1 nebo CM-ACF. Použijte metodu pomalého zmrazování s řízenou rychlostí (−1 °C/min).
Proces rozmrazování:
Zmrazené buňky A431 rychle rozmrazte ve vodní lázni o teplotě 37 °C (40–60 sekund). Pokud zůstane malá hrudka ledu, přidejte kultivační médium a odstřeďte. Získané buňky resuspendujte a přeneste do kultivačních lahví.
Úroveň biologické bezpečnosti:
Pro manipulaci s kulturami A431 se doporučuje úroveň biologické bezpečnosti 1 (BSL-1).
Výhody a nevýhody buněčné linie A431
Buněčná linie A431 má charakteristické vlastnosti, díky nimž je velmi užitečná, ale zároveň má určitá omezení. Zde je vyvážené shrnutí.
Výhody
Hlavní výhody nádorové buněčné linie A431 jsou:
Nadměrná exprese EGFR
Buňky A431 nadměrně exprimují EGFR v množství 2–3 milionů receptorů na buňku, což z nich činí zlatý standard pro pozitivní kontrolu ve studiích signalizace EGFR a validaci léků proti EGFR (cetuximab, erlotinib, gefitinib).
Tumorigenita
Buňky A431 jsou tumorigenní a snadno tvoří nádory u myší s oslabeným imunitním systémem, což z nich činí spolehlivý nástroj pro xenotransplantační modely rakoviny ke studiu dynamiky růstu nádorů a hodnocení nových způsobů léčby rakoviny in vivo.
Dobře charakterizované
Díky desítkám let publikovaného výzkumu jsou buňky A431 rozsáhle charakterizovány na genomické, proteomické a fenotypové úrovni, což poskytuje pevný vědecký základ pro návrh experimentů.
Tvorba 3D sféroidů
Buňky A431 snadno tvoří kompaktní 3D sféroidy za podmínek s extrémně nízkou adhezí, což je činí kompatibilními s moderními platformami pro screening organoidů a sféroidů pro studie penetrace a účinnosti léčiv.
Nevýhody
Nevýhody buněk A431 jsou:
Genetické abnormality
A431 je rakovinná buněčná linie s nahromaděnými genetickými mutacemi a chromozomálními změnami (hypertriploidní, modální počet 74), která nemusí plně odrážet původní charakteristiky nádoru.
Riziko mikrobiální kontaminace
A431 je náchylná k bakteriální kontaminaci. Pro spolehlivé výsledky je nezbytné dodržovat přísnou aseptickou techniku a provádět rutinní testování na mykoplazmy.
Není reprezentativní pro všechny nádory s EGFR
Vzhledem k tomu, že exprese EGFR v A431 je způsobena spíše amplifikací genu než mutací (jako u rakoviny plic), nemusí být výsledky přímo přenositelné na nádory s mutací EGFR, jako je například nemalobuněčný karcinom plic (NSCLC).
Výzkumné využití buněčné linie A431
Buněčná linie A431 je široce využívána v mnoha výzkumných oborech. Díky své jedinečné biologii EGFR, tumorigenicitě a dobře charakterizovanému genomu patří mezi nejvšestrannější dostupné lidské nádorové buněčné linie.
- Biologie rakoviny: A431 je výkonný nástroj pro zkoumání buněčných a molekulárních mechanismů, které řídí růst rakoviny, metastázy a invazi. Studie zmapovaly signální dráhy PI3K/AKT/mTOR a RAS/MAPK/ERK v této buněčné linii, přičemž bylo prokázáno, že jejich inhibice indukuje apoptózu v kožních nádorových buňkách A431 [2, 3].
- Testování terapie zaměřené na EGFR: Buňky A431 jsou referenčním standardem pro hodnocení anti-EGFR terapeutik – monoklonálních protilátek (cetuximab, panitumumab) a malomolekulárních TKI (erlotinib, gefitinib, afatinib, osimertinib).
- Testování a hodnocení léčiv: Buňky A431 se používají k hodnocení nových kandidátů na protinádorová léčiva. Studie z roku 2022 od Rahima et al. prokázala silné antiproliferační účinky biogenicky syntetizovaných nanočástic stříbra z Alstonia angustiloba na buňky A431 [4].
- Modely nádorových xenotransplantátů: Buňky A431 jsou tumorigenní u imunodeficientních myší, což umožňuje subkutánní a ortotopické modely xenotransplantátů pro studie účinnosti in vivo. Lim et al. použili xenotransplantáty odvozené z A431 k hodnocení radiosenzibilizačních účinků exogenního EGF in vivo [5].
- Výzkum kožní toxicity a dermatologie: Buňky A431 jsou široce využívány farmaceutickými a kosmetickými společnostmi k hodnocení dermální toxicity, penetrace kůží a bezpečnostních profilů topicky aplikovaných sloučenin.
- 3D sféroidní a organoidní modely: Buňky A431 tvoří kompaktní 3D sféroidy za podmínek ultra nízké adheze nebo v zavěšených kapkách, což umožňuje provádět fyziologicky relevantnější studie penetrace a rezistence léčiv.
- Validace protilátek proti EGFR: Díky své extrémní hustotě EGFR jsou buňky A431 standardní pozitivní kontrolou pro validaci protilátek proti EGFR v metodách Western blot, imunofluorescence, IHC a průtokové cytometrie.
A431 vs. jiné buněčné linie rakoviny kůže
Výběr správné buněčné linie je rozhodující pro platnost experimentu. Zde je srovnání A431 s jinými běžně používanými buněčnými liniemi rakoviny kůže a dlaždicového karcinomu:
| Vlastnost | A431 | A375 (melanom) | SCC-25 (orální SCC) | HaCaT (keratinocyt) |
|---|---|---|---|---|
| Typ rakoviny | Epidermoidní karcinom | Maligní melanom | Oralní spinocelulární karcinom | Imortalizované keratinocyty |
| Exprese EGFR | +++ (~2–3M/buňka) | + (nízká) | ++ (střední) | ++ (střední) |
| Tumorigenita | Ano | Ano | Ano | Ne |
| Morfologie | Epitelová, adhezivní | Vřetenovitý, adhezivní | Epitelová, adhezivní | Epitelová, adhezivní |
| BSL | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Hlavní využití | Výzkum EGFR, testování protinádorových léků | Biologie melanomu, inhibitory BRAF | Rakovina hlavy a krku, studie o záření | Biologie kůže, bariérová funkce |
Výzkumné publikace zabývající se buňkami A431
Zde uvádíme několik významných recenzovaných publikací zabývajících se buněčnou linií A431 pro karcinom kůže.
Publikováno v Materials Today Communications (2020). Hodnocení protinádorového potenciálu nanovláken z poly-ε-kaprolaktonu s obsahem kurkuminu a polyvinylalkoholu-AuNPs proti rakovinným buňkám A431.
miRNA-221 podporuje progresi kožního spinocelulárního karcinomu tím, že se zaměřuje na PTEN
Publikováno v Cellular & Molecular Biology Letters (2019). Bylo navrženo, že mikroRNA-221 hraje onkogenní roli v kožním spinocelulárním karcinomu tím, že se zaměřuje na tumor supresorový gen PTEN.
Publikováno v BMC Complementary Medicine and Therapies (2016). Bylo prokázáno, že vinkristin z houby Eutypella spp–CrP14 indukuje apoptózu v buňkách A431.
Nadměrná exprese CDC42SE1 v buňkách A431 snížila buněčnou proliferaci inhibicí Akt signální dráhy
Publikováno v časopise Cells (2019). Identifikováno CDC42SE1 jako potenciální biomarker progrese rakoviny kůže, přičemž jeho downregulace usnadňuje tumorigenezi v buňkách A431.
Metformin inhibuje proliferaci buněk A431 modulací signální dráhy PI3K/Akt
Publikováno v časopise Experimental and Therapeutic Medicine (2015). Bylo prokázáno, že metformin potlačuje proliferaci buněk A431 regulací signální dráhy PI3K/Akt.
Zdroje pro buněčnou linii A431: protokoly, videa a další
Následující zdroje poskytují praktické pokyny pro práci s buňkami A431 v laboratoři.
- Transfekce buněk A-431 — Videonávod krok za krokem k transfekci rakovinných buněk A431.
- Rakovinná buněčná linie A431 — Stránka produktu Cytion — Kompletní informace o buněčné kultuře: růstové médium, hustota výsevu, pasážování, kryokonzervace a certifikáty kvality.
- Protokol pro kultivaci buněk A431 — Stručný externí protokol pro kultivaci buněčné linie A431 od společnosti Bio-Protocol.
- Prohlédněte si všechny buněčné linie rakoviny kůže od společnosti Cytion — Prozkoumejte kompletní nabídku buněčných linií rakoviny kůže dostupných od společnosti Cytion.