Julkaistu: 17. lokakuuta 2023 | Viimeksi tarkistettu: toukokuu 2026
A431-solut: alkuperä, viljelyolosuhteet ja tutkimuskäyttö
A431 on ihmisen epidermoidinen karsinoomasolulinja, joka on peräisin 85-vuotiaan naispotilaan ihosta. Se on yksi laajimmin käytetyistä solulinjoista biolääketieteellisessä tutkimuksessa, erityisesti syöpäbiologiassa, immuno-onkologiassa, dermatologiassa ja lääkekehityksessä. A431-solut ilmentävät epidermaalisia kasvutekijän reseptoreita (EGFR) – niissä on noin 2–3 miljoonaa reseptoria solua kohti, mikä on noin 20–50 kertaa enemmän kuin normaaleissa epiteelisoluissa – mikä tekee niistä kultaisen standardin in vitro -mallin EGFR-signalointitutkimuksille ja EGFR:ään kohdistuvien hoitojen, kuten setuksimabin ja erlotinibin, testaamiselle. A431-soluja on saatavana yksinomaan Cytionilta, riippumattomalta eurooppalaiselta solupankilta.
- Laji / Alkuperä
Ihminen (nainen, 85-vuotias) - Kudos
Ihon orvaskesi (epidermoidinen karsinooma) - Morfologia
Epiteelinen, kiinnittynyt - Kaksinkertaistumisaika
80–100 tuntia - Kasvatusväliaine
DMEM + 10 % FBS - Bioturvallisuustaso
BSL-1 - Keskeinen ominaisuus
EGFR:n yli-ilmentyminen (~2–3 miljoonaa reseptoria/solu) - Tärkeimmät biomarkkerit
EGFR (amplifioitu), TP53 (mutantti), KRAS (villityyppi), PTEN (ilmentynyt) - Tuotenumero
300112 — Tilaa A431-solut Cytionilta
A431-solut: Yleiset ominaisuudet ja alkuperä
Tässä osiossa käsitellään A431-solulinjan keskeisiä biologisia ominaisuuksia, mukaan lukien sen alkuperä, morfologia, karyotyyppi ja EGFR:n yli-ilmentyminen, joka tekee siitä erityisen arvokkaan tutkimuskohteen.
A431-solulinjan alkuperä ja historia
- A431, ihmisen ihosyöpäsolulinja, saatiin 85-vuotiaan naispotilaan epidermoidikarsinoomasta [1]. Sen perusti D.J. Giard et al., joka kehitti useita muita solulinjoja kiinteistä kasvaimista.
- Solulinja on levinnyt laajalle ja se on validoitu luotettavaksi ja toistettavaksi tutkimusmalliksi riippumattomissa solupankeissa ympäri maailmaa, mukaan lukien Cytion.
A431:n morfologia ja karyotyyppi
- A-431-solut ovat epiteelisolumorfologisia. Ne aggregoituvat ja muodostavat soluryhmiä tavanomaisissa viljelyolosuhteissa.
- A431-ihosyöpäsolulinja on hypertriploidi. Modaalinen kromosomiluku on 74, ja se esiintyy noin 36 %:ssa soluista. Suurempia ploidioita esiintyy myös noin 1 %:ssa solupopulaatiosta.
EGFR-ilmentyminen A431-soluissa
EGFR:n yli-ilmentyminen on A431-solujen määrittelevä ominaisuus ja tärkein syy niiden laajalle käytölle. A431-soluissa on EGFR-geenilokuksen genominen amplifikaatio, mikä johtaa noin 2–3 miljoonaan EGFR-reseptoriin solua kohti — 20–50 kertaa enemmän kuin normaaleissa epiteelisoluissa. Tämä tekee A431:stä kultaisen standardin positiivisen kontrollin seuraavissa:
- EGFR-vasta-aineiden validointi Western blot -menetelmällä, virtaussytometrialla ja immunofluoresenssilla
- EGFR:ään kohdistuvien monoklonaalisten vasta-aineiden, kuten cetuximabin ja panitumumabin, testaaminen
- EGFR-tyrosiinikinaasi-inhibiittorien (TKI) arviointi, kuten erlotinibi, gefitinibi ja afatinibi
- Alavirran signalointireittien, kuten PI3K/AKT/mTOR ja RAS/MAPK/ERK, tutkimiseen
A431-solulinja: Viljelyohjeet
Solulinjan viljelyvaatimusten tunteminen helpottaa sen käsittelyä. Tässä osiossa käsitellään A431-solulinjan kaksinkertaistumisaikaa, kasvualustaa, siirtoja, kryosäilytystä ja bioturvallisuusvaatimuksia.
A431-solujen viljelyn avainkohdat
Kaksinkertaistumisaika:
A431-solujen populaation kaksinkertaistumisaika on 80–100 tuntia.
Adherenssi tai suspensio:
A431 on kiinnittyvä solulinja.
Kylvötiheys:
1 x 104 solua/cm2 on ihanteellinen tiheys A431-solulinjalle. Solut saavuttavat konfluenssin noin 4 päivässä tällä tiheydellä. Adherenttiset solut pestään PBS:llä (1×) ja inkuboidaan Accutase-siirto-liuoksessa, minkä jälkeen ne suspendoidaan uudelleen viljelyväliaineeseen, sentrifugoidaan ja annostellaan uusiin pulloihin.
Kasvatusväliaine:
DMEM-alusta, johon on lisätty 10 % sikiön naudan seerumia (FBS), 4,5 g/l glukoosia, 1,0 mM natriumpyruvaattia, 1,5 g/l NaHCO3:ta ja 4 mM L-glutamiinia. Alusta tulee vaihtaa 2–3 päivän välein.
Kasvuolosuhteet:
A431-syöpäsoluja kasvatetaan kostutetussa inkubaattorissa, jossa on 5 % CO2:ta ja lämpötila on 37 °C.
Säilytys:
Säilytä sähköpakastimessa tai nestemäisen typen höyryvaiheessa alle −150 °C:ssa solujen elinkelpoisuuden säilyttämiseksi.
Jäädytysprosessi ja väliaine:
CM-1 tai CM-ACF ovat suositeltavia pakastusväliaineita A431-soluille. Käytä hallittua hidaspakastusmenetelmää (−1 °C/min).
Sulatusprosessi:
Sulata jäädytetyt A431-solut nopeasti 37 °C:n vesihauteessa (40–60 sekuntia). Kun jäljellä on pieni jääpalas, lisää viljelyväliainetta ja sentrifugoi. Suspendoi kerätyt solut uudelleen ja siirrä ne viljelypulloihin.
Bioturvallisuustaso:
A431-viljelmien käsittelyyn suositellaan bioturvallisuustasoa 1 (BSL-1).
A431-solulinjan edut ja haitat
A431-solulinjalla on erottuvia ominaisuuksia, jotka tekevät siitä sekä erittäin hyödyllisen että kontekstuaalisesti rajoitetun. Tässä on tasapainoinen yhteenveto.
Edut
A431-syöpäsolulinjan tärkeimmät edut ovat:
EGFR:n yli-ilmentyminen
A431-solut ilmentävät EGFR:ää yli-ilmentymänä 2–3 miljoonaa reseptoria solua kohti, mikä tekee niistä kultaisen standardin positiivisen kontrollin EGFR-signalointitutkimuksille ja anti-EGFR-lääkkeiden validoinnille (cetuximabi, erlotinibi, gefitinibi).
Kasvainmuodostuskyky
A431-solut ovat tuumorigeenisiä ja muodostavat helposti kasvaimia immuunipuutteisissa hiirissä, mikä tekee niistä luotettavan työkalun ksenotransplantaattisyöpämalleihin kasvaimen kasvudynamiikan tutkimiseksi ja uusien syöpähoitojen arvioimiseksi in vivo.
Hyvin karakterisoitu
Vuosikymmenten aikana julkaistujen tutkimusten ansiosta A431-solut on kuvattu laajasti genomi-, proteomi- ja fenotyyppitasolla, mikä tarjoaa vankan tieteellisen perustan kokeiden suunnittelulle.
3D-sfäärien muodostuminen
A431-solut muodostavat helposti tiiviitä 3D-sfäärejä erittäin heikossa kiinnittymisympäristössä, mikä tekee niistä yhteensopivia nykyaikaisten organoidi- ja sfääriseulonta-alustojen kanssa lääkeaineiden tunkeutumista ja tehokkuutta koskeviin tutkimuksiin.
Haitat
A431-solujen haitat ovat:
Geneettiset poikkeavuudet
A431 on syöpäsolulinja, jossa on kertynyt geneettisiä mutaatioita ja kromosomimuutoksia (hypertriploidi, modaaliluku 74), jotka eivät välttämättä täysin vastaa alkuperäisen kasvaimen ominaisuuksia.
Mikrobikontaminaation riski
A431 on altis bakteerikontaminaatiolle. Tiukan aseptisen tekniikan noudattaminen ja rutiininomaiset mykoplasmatestit ovat välttämättömiä luotettavien tulosten saamiseksi.
Ei edusta kaikkia EGFR-kasvaimia
Koska EGFR:n ilmentyminen A431:ssä johtuu geenin amplifikaatiosta eikä mutaatiosta (kuten keuhkosyövässä), tuloksia ei välttämättä voida suoraan soveltaa EGFR-mutanttituumoreihin, kuten ei-pienisoluiseen keuhkosyöpään (NSCLC).
A431-solujen käyttö tutkimuksessa
A431-solulinjaa käytetään laajasti useilla tutkimusalueilla. Sen ainutlaatuinen EGFR-biologia, tuumorigeenisyys ja hyvin karakterisoitu genomi tekevät siitä yhden monipuolisimmista saatavilla olevista ihmisen syöpäsolulinjoista.
- Syöpäbiologia: A431 on tehokas työkalu syövän kasvua, etäpesäkkeiden muodostumista ja leviämistä ohjaavien solu- ja molekyylimekanismien tutkimiseen. Tutkimuksissa on kartoitettu PI3K/AKT/mTOR- ja RAS/MAPK/ERK-signalointireitit tässä solulinjassa, ja niiden estämisen on osoitettu indusoivan apoptoosia A431-ihosyöpäsoluissa [2, 3].
- EGFR-kohdennetun hoidon testaus: A431-solut ovat vertailustandardi anti-EGFR-lääkeaineiden – monoklonaalisten vasta-aineiden (cetuximabi, panitumumabi) ja pienimolekyylisten TKI-lääkkeiden (erlotinibi, gefitinibi, afatinibi, osimertinibi) – arvioinnissa.
- Lääketestaus ja -arviointi: A431-soluja käytetään uusien syöpälääke-ehdokkaiden arviointiin. Rahimin ym. vuonna 2022 tekemä tutkimus osoitti Alstonia angustilobasta biogeenisesti syntetisoitujen hopeananohiukkasten voimakkaat antiproliferatiiviset vaikutukset A431-soluissa [4].
- Kasvainkudoksen siirto-mallit: A431-solut ovat kasvaimia aiheuttavia immuunipuutteisissa hiirissä, mikä mahdollistaa ihonalaiset ja ortotopiset siirto-mallit in vivo -tehokkuustutkimuksia varten. Lim et al. käyttivät A431-peräisiä siirto-malleja arvioidakseen eksogeenisen EGF:n säteilyherkistysvaikutuksia in vivo [5].
- Ihotoksisuus- ja dermatologinen tutkimus: Lääke- ja kosmetiikkayritykset käyttävät A431-soluja laajalti arvioidakseen ihotoksisuutta, ihon läpäisykykyä ja paikallisesti levitettävien yhdisteiden turvallisuusprofiileja.
- 3D-sfääri- ja organoidimallit: A431-solut muodostavat tiiviitä 3D-sfäärejä erittäin heikossa kiinnittymisessä tai roikkuvassa pisarassa, mikä mahdollistaa fysiologisesti merkityksellisemmät lääkeaineen tunkeutumis- ja resistenssitutkimukset.
- EGFR-vasta-aineiden validointi: Äärimmäisen korkean EGFR-tiheytensä ansiosta A431-solut ovat standardi positiivinen kontrolli anti-EGFR-vasta-aineiden validoinnissa Western blot-, immunofluoresenssi-, IHC- ja virtaussytometria-menetelmissä.
A431 vs. muut ihosyöpäsolulinjat
Oikean solulinjan valinta on kriittistä kokeiden validiteetin kannalta. Tässä on vertailu A431-solulinjan ja muiden yleisesti käytettyjen iho- ja levyepiteelisyöpäsolulinjojen välillä:
| Ominaisuus | A431 | A375 (melanooma) | SCC-25 (suun limakalvon levyepiteelisyöpä) | HaCaT (keratinosyytit) |
|---|---|---|---|---|
| Syöpätyyppi | Epidermoidinen karsinooma | Pahanlaatuinen melanooma | Suun levyepiteelisyöpä | Ikuistettu keratinosyytti |
| EGFR-ilmentyminen | +++ (~2–3M/solu) | + (matala) | ++ (kohtalainen) | ++ (kohtalainen) |
| Kasvainmuodostuskyky | Kyllä | Kyllä | Kyllä | Ei |
| Morfologia | Epiteelinen, kiinnittynyt | Suorakaiteen muotoinen, kiinnittynyt | Epiteelinen, kiinnittynyt | Epiteelinen, kiinnittynyt |
| BSL | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Ensisijainen käyttö | EGFR-tutkimus, syöpälääkkeiden testaus | Melanooman biologia, BRAF-estäjät | Pää- ja kaulasyöpä, säteilytutkimukset | Ihon biologia, suojakerroksen toiminta |
A431-soluja käsittelevät tutkimusjulkaisut
Tässä on joitakin merkittäviä vertaisarvioituja julkaisuja, joissa käsitellään A431-ihosyöpäsolulinjaa.
Julkaistu Materials Today Communications -lehdessä (2020). Arvioitiin poly-ε-kaprolaktoni-kurkumiinilla ladattujen nanokuitujen ja polyvinyylialkoholi-AuNP:iden syöpälääkinnällistä potentiaalia A431-syöpäsoluja vastaan.
miRNA-221 edistää ihon okasolusyövän etenemistä kohdistumalla PTEN-geeniin
Julkaistu Cellular & Molecular Biology Letters -lehdessä (2019). Ehdotettiin, että mikroRNA-221:llä on onkogeeninen rooli ihon okasolusyövässä kohdistumalla PTEN-kasvainsuppressorigeeniin.
Julkaistu BMC Complementary Medicine and Therapies -lehdessä (2016). Osoitettiin, että Eutypella spp–CrP14 -sienestä peräisin oleva vinkristiini indusoi apoptoosia A431-soluissa.
CDC42SE1:n yli-ilmentyminen A431-soluissa vähensi solujen proliferaatiota estämällä Akt-reitin
Julkaistu Cells -lehdessä (2019). Tunnistettiin CDC42SE1 potentiaaliseksi ihosyövän etenemisen biomarkkeriksi, jonka aliregulaatio edistää tuumorigenesiä A431-soluissa.
Metformiini estää A431-solujen proliferaatiota moduloimalla PI3K/Akt-signalointireittiä
Julkaistu Experimental and Therapeutic Medicine -lehdessä (2015). Osoitettiin, että metformiini estää A431-solujen proliferaatiota säätelemällä PI3K/Akt-signaalireittiä.
A431-solulinjan resurssit: protokollat, videot ja muuta
Seuraavat resurssit tarjoavat käytännön ohjeita A431-solujen käsittelyyn laboratoriossa.
- A-431-solujen transfektio — Vaiheittainen video-opas A431-syöpäsolujen transfektioon.
- A431-syöpäsolulinja — Cytion-tuotesivu — Täydelliset soluviljelytiedot: kasvualusta, kylvötiheys, siirrostaminen, kryokonservointi ja laatutodistukset.
- A431-soluviljelyprotokolla — Bio-Protocolin laaja ulkoinen protokolla A431-solulinjan viljelyyn.
- Selaa kaikkia Cytionin ihosyöpäsolulinjoja — Tutustu Cytionin koko ihosyöpäsolulinjojen valikoimaan.