NCI-H1792 — KRAS-mutaation sisältävä keuhkojen adenokarsinoomamalli syöpätutkimusta varten

Introduction

NCI-H1792, also known as H1792, H-1792, and NCIH1792 (Cellosaurus accession CVCL_1495), is a well-characterised human non-small cell lung cancer (NSCLC) cell line established from a lung adenocarcinoma pleural effusion. The line was generated as part of the systematic NCI lung cancer cell line programme and was catalogued in the NCI-Navy Medical Oncology Branch cell line database [1]. Carrying an oncogenic KRAS G12C mutation alongside a homozygous TP53 splice-donor mutation and a heterozygous CDKN2A nonsense mutation, NCI-H1792 recapitulates the genomic complexity of human lung adenocarcinoma. Researchers have used this model extensively to investigate KRAS signalling, apoptotic pathway regulation, mTOR biology, and responses to novel anticancer compounds. The cell line is included in flagship genomic initiatives such as the Cancer Cell Line Encyclopedia (CCLE) and the NCI RAS mutant KRAS panel, underscoring its broad utility in translational oncology.

Key Takeaways

• Origin: Derived from a pleural effusion of a lung adenocarcinoma patient; part of the NCI lung cancer cell line series.
• Key mutations: Carries oncogenic KRAS G12C (heterozygous), a homozygous TP53 splice-donor mutation, and a heterozygous CDKN2A nonsense mutation (p.Trp110Ter).
• Genomic resources: Included in the CCLE, NCI RAS mutant KRAS panel, and Cancer Dependency Map, with extensive multi-omics annotation.
• Research uses: Widely applied in studies of KRAS effector biology, apoptosis, mTOR signalling, drug resistance, and 3D tumour models.
• Adherent growth: Grows as an adherent monolayer with epithelial morphology in RPMI 1640-based medium.
• LKB1 wild-type: Retains wild-type LKB1 expression, making it a useful reference against LKB1-null NSCLC lines such as A549.

What is NCI-H1792?

NCI-H1792 was established from the pleural effusion of a 50-year-old male patient diagnosed with lung adenocarcinoma. The cell line was developed as part of the NCI-Navy Medical Oncology Branch's systematic effort, beginning in 1976, to build a comprehensively annotated bank of human cancer cell lines for use as preclinical research tools [1]. This initiative later expanded into the NCI cell line database, which has been described as a foundational resource for lung cancer biology over more than four decades [2]. The cell line displays epithelial morphology and grows as an adherent monolayer, and reported doubling times range from approximately 32 to 45 hours across published datasets, making it experimentally tractable for a wide range of assays.

At the molecular level, NCI-H1792 carries a heterozygous KRAS G12C mutation (c.34G>T), a homozygous TP53 splice-donor mutation (c.672+1G>A), and a heterozygous CDKN2A nonsense mutation (p.Trp110Ter, c.330G>A). Note that catalogue sources differ on KRAS zygosity: Cellosaurus, COSMIC, and DepMap annotate the G12C allele as heterozygous, and functional studies describing NCI-H1792 as carrying a single endogenous mutant KRAS allele support this [10], whereas some vendor documentation lists it as homozygous. The TP53 splice-site lesion was among the diverse p53 mutations catalogued across a large panel of NSCLC lines in an early characterisation study [3]. The cell line shows wild-type LKB1 expression [6] and retains intact RB-family protein expression [4], features that distinguish it from other commonly used NSCLC lines. NCI-H1792 is microsatellite-stable and is classified as European ancestry (North European 59.2%, South European 34.9%) based on genome-wide genotyping data [5].

Cell Culture Information

NCI-H1792 – low confluency

NCI-H1792 – high confluency

Advantages of NCI-H1792

NCI-H1792 occupies a unique niche among NSCLC cell lines because of its well-defined KRAS G12C mutation combined with wild-type LKB1 status and intact RB-family expression. This genetic combination makes it highly complementary to lines such as A549 Cells, which carry a different KRAS G12S allele and lack LKB1. The two lines are not isogenic — they derive from different patients — but the contrast between them has proven scientifically valuable: studies comparing LKB1 wild-type and mutant NSCLC lines have used NCI-H1792 as the wild-type reference to probe the LKB1–AMPK–mTOR signalling axis [6]. Pairing the two lines therefore provides a practical, if not genetically matched, contrast for mechanistic work on LKB1-dependent signalling.

The cell line's inclusion across multiple major multi-omics consortia — including the CCLE, the Cancer Dependency Map, and the COSMIC cell lines project — means that extensive reference datasets are publicly available. Researchers can immediately contextualise in-house drug-sensitivity, proteomic, or transcriptomic results against thousands of other cancer lines. Every batch of Cytion's NCI-H1792 Cells is released with a lot-specific Certificate of Analysis documenting STR authentication, mycoplasma testing, and post-thaw viability, so the exact figures for a given vial should be taken from the CoA supplied with that lot.

NCI-H1792 is also a validated model for three-dimensional tumour spheroid culture. The line has been shown to self-organise into structured spheroids when embedded in collagen scaffolds alongside cancer-associated fibroblasts, enabling realistic modelling of the tumour microenvironment and epithelial-to-mesenchymal transition [7]. This versatility means the line supports both classical 2D drug screening and more sophisticated 3D organotypic assays within the same laboratory workflow.

Limitations of NCI-H1792

Because NCI-H1792 was derived from a pleural effusion rather than primary tumour tissue, the biological properties of the line may reflect selection pressures associated with the metastatic microenvironment. Like all established cell lines, it lacks the stromal, immune, and vascular components present in vivo. Researchers studying tumour–stroma interactions must supplement single-line experiments with co-culture models or in vivo validation.

The homozygous TP53 splice-donor mutation in NCI-H1792 means that normal p53-dependent stress responses are absent. This limits the cell line as a model for studying wild-type p53 biology and may confound interpretation of apoptosis studies that rely on p53-mediated transcriptional activation. Investigators should be aware that drug-induced cell death in this line likely proceeds through p53-independent pathways, as demonstrated in studies examining Bcl-xL inhibition in combination with irradiation [8].

The CDKN2A lesion is a nonsense mutation (p.Trp110Ter) that truncates the p16^INK4a reading frame, so the line should not be treated as CDKN2A-proficient when designing or interpreting cell-cycle arrest experiments — particularly those involving CDK4/6 inhibition. In addition, published doubling-time estimates for NCI-H1792 differ appreciably between datasets (approximately 32.6 hours in one large-scale screen and 45 hours in another), so growth-rate-dependent assay windows, seeding densities, and endpoint timings should be established empirically in each laboratory rather than taken from a single literature value.

Sovellukset

Osteosarkooman lääkekehitys ja terapeuttinen seulonta

U2OS on ensisijainen mallisolulinja uusien ja uudelleenkäytettyjen yhdisteiden arvioinnissa osteosarkooman hoidossa. Tutkimuksissa on selvitetty erilaisten luonnollisten ja synteettisten aineiden antituumorivaikutuksia tässä solulinjassa. Curcin C:n, joka on tyypin I ribosomin inaktivoiva proteiini itäneistä Jatropha curcas -siemenistä, osoitettiin estävän U2OS-solujen proliferaatiota ROS-välitteisen apoptoosin, autofagian sekä S- ja G2/M-vaiheiden pysähtymisen kautta, ja vaikutuksen katsottiin johtuvan JNK-signalointireitin aktivoitumisesta sekä ERK-signalointireitin estymisestä; ROS-poistaja NAC ja JNK-estäjä SP600125 kumpikin heikensivät tätä vastetta, mikä tukee ehdotettua signaalikaskadia [53]. Seurantatutkimuksessa osoitettiin, että Curcin C:n suurempi teho Curciniin verrattuna U2OS-soluissa selittyy suurelta osin LRP1-välitteisellä klatriiniriippuvaisella endosytoosilla, jota Curcin C voi käyttää mutta Curcin ei.

Aloperine, alkaloidinen luonnontuote, esti sekä MG-63- että U2OS-osteosarkoomasolujen proliferaatiota ja klonogeenisyyttä, indusoi apoptoosia, mikä vahvistettiin virtaussytometrian avulla, ja esti invaasiota naarmu- ja transwell-kokeissa, jolloin MMP-2:n, MMP-9:n, PI3K:n ja p-AKT1:n ilmentymistä [54]. Tämä tutkimus toi esiin useita yhteneviä reittejä, joiden kautta luonnolliset alkaloidit voivat samanaikaisesti heikentää kasvua ja metastaattista potentiaalia. Erillisenä tutkimuksena osoitettiin, että luonnollinen makeutusaineen metaboliitti steviol estää U2OS-solujen proliferaatiota annos- ja aikariippuvaisella tavalla; mekanistinen tutkimus paljasti G1-vaiheen solusyklin pysähtymisen sekä mitokondriaalisen apoptoottisen reitin, jota osoitti kohonnut Bax/Bcl-2-suhde [55] — nämä havainnot asettavat luonnolliset metaboliitit ehdokkaiksi osteosarkooman kemopreventiotutkimukseen.

Tanniinihappo vahvisti sisplatiinin sytotoksista vaikutusta U2OS-soluissa, mutta vuorovaikutus osoittautui voimakkaasti suhde-riippuvaiseksi: synergiaa havaittiin tanniinihapon ja sisplatiinin suhdeluvuilla 90:10 ja 85:15, kun taas suhdeluvut 75:25 ja 50:50 olivat antagonistisia, eikä tanniinihappo yksinään estänyt merkittävästi normaaleja hFOB 1.19 -osteoblasteja [56]. Mikä tahansa polyfenolipohjainen herkistämisstrategia riippuu siten huolellisesta annossuhteiden optimoinnista eikä pelkästä samanaikaisesta annostelusta. Gallushappo voimisti vastaavasti olaparibin aiheuttamaa solukuolemaa ja lievensi olaparibille kehittynyttä resistenssiä U2OS-soluissa ja olaparibille resistentissä johdannaisessa (U2OS-PIR), estäen angiogeneesiä ja moduloiden cPARP:ia, Bcl-2:ta ja Bax:ia [57], mikä laajensi osteosarkooman hoitotutkimuksessa sovellettavien luonnollisten yhdisteiden yhdistelmien valikoimaa. Hyväksytyn monikinaasi-inhibiittorin lenvatinibin osoitettiin indusoivan ferroptosiin liittyviä muutoksia U2OS- ja 143B-soluissa p-STAT3/p53/xCT-akselin kautta, mikä paljasti uuden mekanismin, jolla tämä aine voi estää osteosarkooman etenemistä sen perinteisen angiogeneesin estävän roolin lisäksi [19]. Luonnollisiin tappajasoluihin perustuvaa immunoterapiaa arvioitiin useiden osteosarkoomisolulinjojen, mukaan lukien U2OS, kohdalla, ja NKG2D-ligandin ilmentyminen korreloi NK-solujen välittämän tuhoamistehokkuuden kanssa, kun taas aerosolimuodossa annettu interleukiini-2 paransi elinkohtaista NK-solujen aktiivisuutta in vivo [20].

Laajempi sarkoomien lääkeaineiden seulonta, joka kattoi 63 ihmisperimälinjaa ja yli 400 onkologista yhdistettä, dokumentoi U2OS-solulinjan lääkeherkkyysprofiilit sekä geeni- ja mikroRNA-ilmentymistiedot, tarjoten alalle kattavan farmakogenomisen viitekehyksen [21]. Merkittävä Cancer Cell Line Encyclopedia -projekti integroi geeniekspressio-, kopio- ja sekvensointitiedot lähes 950 solulinjalta, mukaan lukien U2OS, ja korreloi nämä lääkeherkkyysprofiilien kanssa vasteen ennustavien biomarkkerien tunnistamiseksi [15]. Myöhemmässä farmakogenomisessa kartoitustutkimuksessa kartoitettiin lääkeherkkyysyhteyksiä syöpään liittyviin muutoksiin yli 1 000 annotoidussa solulinjassa, mikä kontekstualisoi U2OS-solulinjan vasteita entisestään laajemmassa onkologisessa kontekstissa [22].

miR-16-1-3p/MDM2/p53-akseli on noussut esiin tärkeänä TGF-β1-signaloinnin säätelijänä osteosarkoomassa. Xue ym. osoittivat, että miR-16-1-3p:n yli-ilmentyminen vähensi merkittävästi U2OS-solujen proliferaatio- ja klonogeenistä potentiaalia, kun taas sen yhdistelmä TGF-β-hoidon kanssa vahvisti voimakkaasti G1-vaiheen pysähtymistä ja lähes eliminoi kasvaimen kasvukyvyn [23]. Sama tutkimus osoitti, että miR-16-1-3p esti TGF-β:n indusoimaa aktiinin uudelleenjärjestäytymistä ja epiteeli-mesenkymaalisia siirtymiä, ja että niiden yhteisannostelu lisäsi sisplatiiniherkkyyttä villityyppisissä U2OS-soluissa sekä pienensi kasvainkyhmyjen tilavuutta ja etäpesäkkeitä kanan korioallantoismembraanimallissa, mikä antoi mekanistista tietoa siitä, miten tämä mikroRNA tukahduttaa TGF-β-signaloinnin metastaaseja edistävän haaran. Osteoblastien peräisin olevien solunulkoisten vesikkelien (OB-EV:t) osoitettiin muuttavan osteosarkoomasolujen käyttäytymistä solulinjasta riippuvaisella tavalla: U2OS-soluissa ne vähensivät aineenvaihduntaa (1,30-kertaisesti) ja solujen lisääntymistä (1,70-kertaisesti) sekä lisäsivät apoptoosia (1,15-kertaisesti), kun taas MG-63-solujen lisääntyminen kasvoi 4,9-kertaisesti. Liitännäinen transkriptominen profilointi suoritettiin MNNG/HOS-soluissa, joissa 296 geeniä ilmentyi eri tavalla, ja kirjoittajat ehdottavat miRNA:n kuljetusta potentiaalisena vaikuttavana mekanismina, joka vaatii vielä toiminnallista validointia [24]. Osteosarkooman aineenvaihdunnan uudelleenohjelmointia tutkittiin yksisolu-transkriptomiikan avulla, ja tutkimuksessa tunnistettiin stanniokalsiini-2 (STC2) keskeiseksi glykolyyttiseksi säätelijäksi, jonka toiminta validoitiin MG-63- ja U2OS-soluissa Seahorse-solunulkoisen virtauksen analyysin avulla [25].

DNA:n korjaus, solusyklin säätely ja DNA-vaurion vaste

U2OS on yksi DNA:n korjaus tutkimuksessa yleisimmin käytetyistä malleista, pääasiassa siksi, että sen villityyppinen p53-tausta mahdollistaa p53:sta riippuvien vaurionvasteiden koko kirjon tutkimisen. Genomitasoisessa tutkimuksessa kartoitettiin U2OS-solun solusyklin säätelemä transkriptomi, ja siinä tunnistettiin 2 140 jaksottaisesti ilmentyvää transkriptia, jotka vastasivat 1 871 ainutlaatuista geeniä useiden synkronisten solusyklien aikana [52]. Yhdistämällä G2/M-transkriptiotekijän FOXM1:n ChIP-seq-analyysin aiemmin julkaistuihin E2F1:n, E2F4:n, E2F6:ta, GABPA:ta ja DREAM-kompleksia koskevat julkaistut ChIP-seq-tiedot, kirjoittajat osoittivat, että FOXM1 aktivoi voimakkaasti G2/M-vaiheen geenien promoottoreita ja aktivoi vain heikosti S-vaiheessa indusoituja geenejä, ja että U2OS- ja HeLa-solujen yhteinen solusykligeenien ydinjoukko on useiden solusyklin transkriptiotekijöiden sitoma. Tietokanta vahvisti U2OS-solulinjan toiseksi, itsenäisesti karakterisoiduksi ihmismalliksi solusyklin transkriptiomin kartoittamiseen, ja se on edelleen laajalti käytetty viite ihmisen solunjakautumissyklin geenisäätelytutkimuksissa.

PPM1D/Wip1-geenin – p53:n inaktivoivan fosfataasin – funktionaalisen vahvistumisen mutaatiot tuottavat C-terminaalisesti katkaistun, hyperaktiivisen Wip1:n ja heikentävät p53-riippuvaa G1-tarkistuspistettä DNA-vaurion jälkeen; U2OS-solut kantavat tällaista katkaistua alleelia (p.Arg458Ter) heterotsygoottisesti [7] [61]. Tämä tekee U2OS-solusta hyödyllisen mallin tutkimaan, kuinka Wip1-katkaisut antavat selektiivisen kasvuedun vaimentamalla DNA-vaurion vasteen. Yksittäisten solujen vaihtelevuutta DNA-vaurion vasteessa kvantifioitiin U2OS-soluissa, jotka altistettiin 2 Gy:n fotoniannokselle; vertaamalla 53BP1- ja γH2AX-fokuksia kaksitumisten solujen sisarsoluissa Płódowska ym. osoittivat, että korjausfokusten muodostumisessa esiintyy satunnaista solu-solu-vaihtelua, joka päällekkäin satunnaisesti jakautuneen DNA-vaurion kanssa; tämän vaihtelun osuus oli 28 % 53BP1-fokusten kokonaisvaihtelusta ja 50 % γH2AX-fokusten vaihtelusta [26]. Sisar-kromatidien vaihtoa koskeva analyysi pehmytkudossarkoomisolulinjoissa, mukaan lukien U2OS-vertailusolut, vahvisti, että endogeeninen γH2AX:n muodostuminen korreloi genomin epävakauden kanssa ja voi ennustaa vasteita DNA:ta vaurioittaviin hoitoihin [27].

U2OS-soluja käytettiin Huntingtonin taudin somaattisen CAG-toistojakson laajenemisen tutkimiseen. MSH3-geenin Y245/K246 IDL-sitoutumistaskussa vähensi merkittävästi DNA-vuorovaikutusta ja esti toistojaksojen laajenemisen U2OS-solulinjassa, joka ilmentää mutanttia HTT-eksonia 1, ja saman kohdan farmakologinen salpaus vähensi toistojaksojen laajenemista U2OS-soluissa ja, mikä tärkeää, hidasti laajenemista myös Huntingtonin taudin potilaiden iPS-soluista peräisin olevissa keskikokoisissa piikkisoluissa [28]. U2OS DR-GFP -johdannaislinjaa on käytetty laajalti homologisen rekombinaatiokorjauksen määrityksissä, ja useita knockout-johdannaisia – mukaan lukien RAD52-, TBK1- ja OPTN-knockoutit – on tuotettu tiettyjen korjausreitin komponenttien analysoimiseksi; ne kaikki on luetteloitu CVCL_0042:n alikohteiksi [61]. TSC2-kasvaimenestijä tunnistettiin stressigranulaattien estäjäksi; tätä työtä esittelevässä preprint-julkaisussa siRNA:n välittämä TSC2:n osittainen vähentäminen U2OS-soluissa ei indusoinut spontaaneja stressigranuloita, toisin kuin hiiren alkion fibroblasteissa havaittu täydellinen menetys, mikä vahvisti TSC2:n aseman stressigranuloiden muodostumisen kynnysarvosta riippuvana säätelijänä [29]. Myös syöpäsolulinjapaneeleissa tehdyt genominlaajuiset seulonnat homotsygoottisten deleetioiden ja polariteettikompleksin geenihäiriöiden löytämiseksi ovat hyödyntäneet U2OS-tietoja, mikä on edistänyt resessiivisten syöpägeenien ja hauraiden kohtien tunnusmerkkien tunnistamista [30] [31].

Sirkadiaaninen biologia ja geenien säätely

U2OS-soluista on tullut johtava malli nisäkkäiden vuorokausirytmin tutkimuksessa. Solut ilmentävät vakaita, itsestään ylläpitäviä vuorokausirytmejä, ja niitä käytetään rutiininomaisesti kellogeenien lusiferaasi-ilmaisimien kanssa reaaliaikaiseen luminometriaan. Burke ym. käyttivät kellogeenien lusiferaasi-ilmaisimia ilmentäviä U2OS-soluja osoittaakseen, että kofeiini pidentää vuorokausirytmin jaksoa annoksesta riippuvaisella tavalla, ja osoittivat farmakologisen analyysin ja siRNA-vaimennuksen avulla, että vaikutuksesta vastaa adenosiinireseptorin signalointi – eikä ryanodiinireseptorin tai fosfodiesteraasiaktiivisuuden toiminta [59]. Sama järjestelmä tukee laajamittaista kemiallista seulontaa: olemassa olevien lääkkeiden suurikapasiteettinen seulonta U2OS-soluissa osoitti, että noin 5 % niistä muutti vuorokausirytmin jaksoa, jolloin dehydroepiandrosteroni tunnistettiin jaksoa lyhentäväksi yhdisteeksi ja ABL1-, ABL2- ja BCR-kinaasi liitettiin jakson säätelyyn [60]. Näitä ominaisuuksia on hyödynnetty laajasti BMAL1/CLOCK-transkriptio-translaatio-takaisinkytkentäsilmukan ytimen sekä sen vuorovaikutusten syöpää aiheuttavien reittien kanssa säätelevien molekyylimekanismien karakterisoimiseksi.

Tuoreessa preprint-julkaisussa tutkittiin c-MYC:n endogeenistä vuorokausirytmiä U2OS-soluissa. Luomalla c-MYC-raportoijan ja vertaamalla sen värähtelyvaihetta BMAL1- ja PER2-raportoijiin Kalyanaraman ym. raportoivat, että c-MYC-promoottori värähtelee rytmisesti U2OS-soluissa — solulinjassa, jolla on luonnostaan alhaiset MYC-tasot — ja värähtelee eri vaiheessa suhteessa kellon ydinkomponentteihin [32]. Näiden havaintojen pohjalta rakennettu laskennallinen malli viittasi siihen, että MYC toimii kellon häiritsijänä, jonka ajoitus minimoi sen negatiivisen vaikutuksen vuorokausirytmin ylläpitoon – tämä havainto on merkityksellinen, kun pyritään ymmärtämään, miten onkogeenisen MYC:n yli-ilmentyminen häiritsee vuorokausirytmin fysiologiaa. Koska kyseessä on esijulkaisu, tämän tutkimuksen vertaisarviointia ei ole vielä saatu päätökseen. Se osoittaa kuitenkin, että U2OS-solulinja soveltuu erinomaisesti sekä onkogeenin toiminnan että vuorokausirytmin säätelyn samanaikaiseen tutkimiseen.

U2OS on telomeraasinegatiivinen ja ylläpitää telomeerejään vaihtoehtoisen telomeerien pidentymisen (ALT) avulla, joka on rekombinaatioon perustuva mekanismi, jonka Bryan ym. [58] dokumentoivat ensimmäisenä tietyissä kasvaimissa ja kasvaimista peräisin olevissa solulinjoissa. Tämä tekee siitä vakiomallin ALT-tutkimukselle, mekanismille, joka on aktiivinen tietyissä syövissä, mukaan lukien osteosarkoomat. Solulinjaa käytetään myös usein histonimodifikaatioiden dynamiikan, tumarakenteen ja kromatiinin organisoitumisen tutkimuksissa, joissa hyödynnetään sen suuria tumia ja optista tutkittavuutta. Fluoresoivasti merkityt histoni- ja ydinporijohdannaiset – mukaan lukien U2OS EGFP-H2B ja useat U2OS-solulinjasta johdetut CRISPR-merkityt NUP96-linjat – ovat mahdollistaneet kromatiinin ja ydintransporttiprosessien kvantitatiivisen kuvantamisen korkealla spatiaalisella resoluutiolla [61].

Endosytoosi ja solunsisäinen kuljetus

U2OS on noussut vakiomalliksi klatriinivälitteisen endosytoosin (CME) ja dynamiini-GTPaasi-aktiivisuuden tutkimuksessa, mikä johtuu sen vahvasta reseptorien sisäistämiskyvystä ja sopivuudesta kvantitatiivisiin fluoresenssipohjaisiin CME-määrityksiin, joissa mitataan transferriini-Alexa594:n ottoa. Sarja sulfonadyyliyhdisteitä — dansylkadaverinianalogeista johdettuja arylisulfonamideja — karakterisoitiin GTP:n kanssa kilpaileviksi dynamiini I:n ja dynamiini II:n estäjiksi käyttäen U2OS-soluja ensisijaisena CME-määritysalustana [33]. Michaelis-Menten-kineettinen analyysi tässä järjestelmässä vahvisti estomekanismin, ja tehokkain analogi osoitti myös antiepileptistä aktiivisuutta eläinmalleissa, mikä asettaa U2OS-pohjaiset CME-määritykset translaatiotyökaluksi neurologisten lääkkeiden kehittämisessä.

Erillisenä tutkimuksena merestä peräisin olevan hydroksikinoniseskviterpeenin, bolinakinonin, ja siihen liittyvien naftokinonianalogien CME-inhibiittorivaikutusta arvioitiin U2OS-soluissa, ja tiheysfunktionaaliteorian ohjaaman rakenteellisen optimoinnin avulla saatiin analogit, joiden teho sekä dynamiini-GTPaasia että CME:tä vastaan oli huomattavasti parantunut [34]. Nämä tutkimukset osoittavat, kuinka U2OS-pohjaiset CME-määritykset toimivat herkänä ja toistettavana alustana endosytoosin estäjien rakenne-vaikutus-suhteen tutkimuksille. Solulinjan yhdenmukainen reseptorien ilmentyminen ja ennustettava internalisaatiokinetiikka tekevät siitä ensisijaisen solujärjestelmän tämän tyyppiselle tutkimukselle.

Antisense-oligonukleotidien (ASO:iden) kohtaloa solunottoa seurattiin U2OS-soluissa käyttäen elävien solujen mikroskopiaa, suhteellisia pH-mittauksia sekä kolmiulotteista fokusoitua ionisuihku-pyyhkäisyelektronimikroskopiaa. Tätä työtä käsittelevässä ennakkopainoksessa Sitarska ym. osoittivat, että jopa olosuhteissa, joissa kohde-RNA:n määrä väheni yli 90 %, alle 4 % sisäistetyistä ASO:ista pääsi tumaan ja että ASO:t kertyivät myöhäisendosomeihin, endolysosomeihin ja lysosomeihin, joissa ne indusoivat luminaalisen neutraloinnin ilman galektiini-3:n rekrytointia tai rajoittavan kalvon repeytymistä [35]. Kirjoittajat esittävät, että tuottava pako tapahtuu sen sijaan aikaisemmin endosytoosin aikana, todennäköisimmin varhaisissa tai kierrätysendosomeissa. U2OS-soluja käytettiin myös GLP-1R-aktivaatiomäärityksessä – cAMP-herkkiä Nomad-biosensoreita ilmentävässä U2OS-solulinjassa – fosfolipidiformuloidun bergamottiuutteen metabolisten vaikutusten arvioimiseksi, mikä osoitti solulinjan käyttökelpoisuuden muunneltuna reseptori-ilmentymisalustana luonnontuotteiden farmakologiassa [36]. Mitokondriaalisen DNA:n mutaatioiden tutkimiseen tarkoitettua sybriditeknologiaa kehitettiin edelleen vahvistamalla HCT116-, HT1080- ja U2OS-solulinjojen uudet mtDNA-vapaat (ρ0) johdannaiset vastaanottosolulinjoiksi transmitochondriaalisten sybridien tuottamiseksi [37].

Proteomiikka, genomiikka ja moni-omiikka-alustat

U2OS on ollut keskeinen vertailusolulinja laajamittaisissa proteomiikkahankkeissa. Ensimmäisen U2OS-solulinjan proteomiprofiilin laativat Niforou ym. käyttämällä kaksiulotteista geelielektroforeesia yhdistettynä MALDI-massaspektrometriaan: kahdesta 2-DE-geelistä leikattiin ja analysoitiin noin 3 000 pistettä, minkä tuloksena tunnistettiin 237 erillistä geenituotetta, joista 11 oli solulinjan syöpätilaan liittyviä protoonkogeenejä [16]. Myöhemmissä massaspektrometriaan perustuvissa tutkimuksissa kvantifioitiin tämän solulinjan absoluuttinen proteomi interfasi- ja mitoosivaiheissa — julkaisussa kuvattu yleisesti käytettynä ihmisen solulinjana ja Cellosaurus-tietokannassa U2OS-linjaksi luokiteltuna —, ja tuloksissa havaittiin vähintään noin 10 000 proteiinin ilmentymistä, joiden pitoisuudet soluissa vaihtelivat seitsemän suuruusluokan välillä, jopa 20 miljoonaa kopiota solua kohti [38] [61]. Yksitoista yleistä solulinjaa kattava vertaileva proteomiikka osoitti, että U2OS:lla on yhteinen ydin yleisesti ilmentyviä proteiineja, mutta sen toiminnallisissa alaryhmissä esiintyy solutyyppikohtaista vaihtelua [39].

Cell Surface Capture -tekniikkaa hyödyntävässä laajamittaisessa solupinnan proteomiikkatutkimuksessa kartoitettiin U2OS-solulinjan pinta-proteomi yhdessä 40 muun ihmisen solutyypin kanssa (yhteensä 41 ihmisen ja 31 hiiren solutyyppiä), mikä tarjoaa resurssin farmakologisesti saavutettavien pintakohteiden tunnistamiseen [40]. HLA-tyypitykseen ja neoepitooppien ennustamiseen liittyvissä tutkimuksissa hyödynnettiin U2OS-solulinjaa syövän immunoterapian kohdekehityksen tukemiseksi [41] [42]. Yli 650 syöpäsolulinjan käänteisfaasiproteiinimatrisin karakterisointi sisälsi U2OS-solulinjan, mikä osoitti, että fosfoproteomiset tiedot tarjoavat lääkeherkkyyden ennustettavuutta, joka ylittää pelkästään mRNA-mittauksista saatavan tiedon [43]. Kaikkia syöpätyyppejä kattava proteomikartta, joka käsitti 949 solulinjaa, integroi U2OS-proteomitiedot entisestään CRISPR-välttämättömyysseulontoihin ja lääkevasteisiin liittyviin tietoihin, paljastaen tuhansia syövän haavoittuvuutta kuvaavia proteiinibiomarkkereita [44].

675 syöpäsolulinjan transkriptiomilaajuinen karakterisointi RNA-sekvensoinnin avulla luetteloi geenifuusioita, mutaatiosignatuureja ja ei-ihmisen sekvenssien ilmentymistä U2OS-solulinjassa [45]. Seuraavan sukupolven CCLE-luonnehdinta laajensi profilointia kattamaan DNA-metylaatio-, histonimodifikaatio-, mikroRNA-ilmentymis- ja RNA-splicing-tiedot 1 072 solulinjasta, ja U2OS-solulinja edisti lääkevasteiden taustalla olevien molekyylisten ominaisuuksien integroivaa analysointia [46]. CCLE-paneelin kvantitatiivinen proteomiikka tunnisti proteiinitasolla tapahtuvan signalointireittien säätelyn häiriön, joka ei käynyt ilmi pelkästään genomi- tai transkriptomidatasta [47]. Cell Painting -menetelmän yhdistäminen Thermal Proteome Profiling -menetelmään U2OS-soluissa osoittautui tehokkaaksi strategiaksi lääkkeiden vaikutusmekanismien päättelemiseksi integroimalla morfologisen profiloinnin puolueettomaan proteiinikohteiden tunnistukseen [17]. U2OS-proteomiikkadatasetteihin sovelletaan myös viromitason laadunvalvontaa: proteomiikkadatan virusproteiinien kohdentamattomaan tunnistamiseen kehitettiin ksenoproteomiikan työnkulku yleiseksi seulontavaiheeksi, ja kirjoittajat suosittelevat, että jokainen soluproteomiikkadatasetti testataan ei-ihmisperäisten proteiinien varalta ennen julkaisua [48]. U2OS-soluja hyödyntävä osteosarkooman integroiva epigenomianalyysi tunnisti 350 geeniä, joissa esiintyi yhteneviä geneettisiä ja epigenettisiä poikkeamia, mikä syvensi ymmärrystä luukasvaimen etenemistä säätelevästä säätelymaisemasta [49]. Proteiinien ilmentymistä solumikroarray-analyyseissä arvioitiin myös käyttämällä agarosimatriiseihin upotettuja U2OS-soluja, mikä mahdollisti useiden solulinjojen samanaikaisen profiloinnin kudosmikroarray-muodossa [50]. U2OS-solujen varhaiset merkkiainevasteet hyaluronihapolla päällystetyn ksenogeenisen luusiirteen uutteille karakterisoitiin qRT-PCR:llä: RUNX2:n ilmentyminen lisääntyi 2,61-kertaisesti (p = 0,01), kun taas COL1A1:n osalta ei raportoitu merkittävää vaikutusta, eivätkä havaitut erot aineenvaihdunnan aktiivisuudessa säilyneet merkitsevinä FDR-korjauksen jälkeen [51]. Kirjoittajat kuvaavat tutkimusta alustavaksi ja kehottavat sen validointiin primaarisoluissa ja in vivo -malleissa.

Johtopäätös

U2OS (CVCL_0042) on huomattavan monipuolinen ihmisen osteosarkoomasolulinja, joka on edistänyt perustavanlaatuisia edistysaskeleita luuneoplasmien tutkimuksessa, DNA:n korjausbiologiassa, vuorokausirytmitutkimuksessa, endosytoosin farmakologiassa sekä laajamittaisessa omiikka-profilointissa. Sen villityyppinen TP53-tausta, adheesiivinen epiteelimorfologia, nopea jakautumisaika ja perusteellinen moni-omiikkakarakterisointi tekevät siitä poikkeuksellisen hyvin tuetun kokeellisen mallin. Varhaisista HLA-tyypitystutkimuksista nykyisiin CRISPR-pohjaisiin toiminnallisiin seulontoihin ja Cell Painting -lääkeaineprofilointiin U2OS on jatkuvasti sopeutunut biolääketieteellisen tutkimusyhteisön tarpeisiin. Tutkijat, jotka etsivät luotettavaa ja kattavasti dokumentoitua mallia osteosarkooman biologiaan, solusyklin säätelyyn, DNA-vaurion vasteeseen tai suurikapasiteettiseen yhdisteiden seulontaan, pitävät U2OS-soluja korvaamattomana työkaluna. Tutustu täydellisiin teknisiin tietoihin tai tilaa U2OS-soluja suoraan osoitteesta cytion.com.

Tärkeimmät julkaisut

1. Pontén J, Saksela E (1967) Kaksi vakiintunutta in vitro -solulinjaa ihmisen mesenkymaalisista kasvaimista. International Journal of Cancer. PMID: 6081590
2. Fogh J (1986) Ihmisen kasvainlinjat syöpätutkimuksessa. Cancer investigation. PMID: 3518877
3. Fogh J, Wright WC, Loveless JD (1977) HeLa-solujen kontaminaation puuttuminen 169:ssä ihmisen kasvaimista peräisin olevassa solulinjassa. Journal of the National Cancer Institute. PMID: 833871
4. Espmark JA, Ahlqvist-Roth L, Särne L (1978) Viljeltyjen solujen kudostyypitys. III. Vakiintuneiden ihmisen solulinjojen HLA-antigeenit. Tissue Antigens. PMID: 77569
5. Pollack MS, Heagney SD, Livingston PO (1981) HLA-A-, B-, C- ja DR-alloantigeenien ilmentyminen 46 viljellyssä ihmisen kasvainsolulinjassa. Journal of the National Cancer Institute. PMID: 7017212
6. Pautke C, Schieker M, Tischer T (2004) Osteosarkoomisolulinjojen MG-63, Saos-2 ja U-2 OS karakterisointi verrattuna ihmisen osteoblasteihin. Anticancer research. PMID: 15736406
7. Kleiblova P, Shaltiel IA, Benada J (2013) PPM1D/Wip1-geenin funktionaalisen vahvistumisen mutaatiot heikentävät p53-riippuvaa G1-tarkistuspistettä. The Journal of Cell Biology. PMID: 23649806
8. Ozaki T, Neumann T, Wai D (2003) Vertailevan genomin hybridisaation ja monivärikaryotyyppauksen avulla paljastetut kromosomimuutokset osteosarkoomasolulinjoissa. Cancer genetics and cytogenetics. PMID: 12645653
9. Selvarajah S, Yoshimoto M, Maire G (2007) Piilevien mikroaberaatioiden tunnistaminen osteosarkoomassa teräväpiirtoisen oligonukleotidi-array-vertailevan genomin hybridisaation avulla. Cancer Genetics and Cytogenetics. PMID: 17981215
10. Ottaviano L, Schaefer KL, Gajewski M (2010) Luutuumorintutkimuksessa yleisesti käytettyjen solulinjojen molekyylinen karakterisointi: EuroBoNet-hanke. Geenit, kromosomit ja syöpä. PMID: 19787792
11. Masuda H, Miller C, Koeffler HP (1987) p53-geenin uudelleenjärjestely ihmisen osteogeenisissa sarkoomissa. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. PMID: 2823272
12. Diller L, Kassel J, Nelson CE (1990) p53 toimii solusyklin säätelyproteiinina osteosarkoomissa. Molecular and cellular biology. PMID: 2233717
13. Mohseny AB, Machado I, Cai Y (2011) Osteosarkoomisolulinjojen toiminnallinen karakterisointi tarjoaa edustavia malleja ihmisen sairauden tutkimiseen. Laboratory investigation; a journal of technical methods and pathology. PMID: 21519327
14. Müller CR, Paulsen EB, Noordhuis P (2007) Mahdollisuudet liposarkoomien hoitoon MDM2-antagonistilla Nutlin-3A:lla. International Journal of Cancer. PMID: 17354236
15. Barretina J, Caponigro G, Stransky N (2012) Syöpäsolulinja-tietokanta mahdollistaa syöpälääkkeiden herkkyyden ennustavan mallinnuksen. Nature. PMID: 22460905
16. Niforou KM, Anagnostopoulos AK, Vougas K (2008) Ihmisen osteosarkooman U2OS-solulinjan proteomiprofiili. Cancer genomics & proteomics. PMID: 18359981
17. Johansson C, Johansson M, Kasi PB (2026) Solujen värjäys ja terminen proteomiprofilointi lääkekohteiden ja vaikutusmekanismien päättelemiseksi. Molecular systems biology. PMID: 42141265
18. Yu M, Selvaraj SK, Liang-Chu MM (2015) Resurssi solulinjojen autentikointia, annotointia ja laadunvalvontaa varten. Nature. PMID: 25877200
19. Yang C, Ma Y, Shen W (2026) Lenvatinibi indusoi osteosarkoomasoluissa ferroptosiin liittyviä muutoksia, joihin osallistuu p-STAT3/p53/xCT-akseli. Frontiers in oncology. PMID: 42294277
20. Guma SR, Lee DA, Yu L (2014) Luonnollisten tappajasolujen terapia ja aerosolimuotoinen interleukiini-2 osteosarkooman keuhkometastaasien hoidossa. Pediatric blood & cancer. PMID: 24136885
21. Teicher BA, Polley E, Kunkel M (2015) Sarkoomasolulinjojen seulonta onkologisten lääkkeiden ja tutkimusaineiden osalta tunnistaa geenien ja mikroRNA:n ilmentymiseen liittyviä malleja. Molecular Cancer Therapeutics. PMID: 26351324
22. Iorio F, Knijnenburg TA, Vis DJ (2016) Katsaus syövän farmakogenomisiin vuorovaikutuksiin. Cell. PMID: 27397505
23. Xue W, Wang Y, Smirnova AV (2026) miR-16-1-3p estää proliferaatiota ja invasiivisuutta MDM2-p53-akselin välityksellä TGF-β1-signalointireitissä osteosarkoomassa. Molecular Therapy. Oncology. PMID: 42318056
24. Giacchi L, Ucci A, Zelli V (2026) Osteoblastista peräisin olevien solunulkoisten vesikkelien vaikutus osteosarkoomasolujen transkriptioprofiiliin: kuljetettujen miRNA:iden rooli. Biomedicines. PMID: 42193365
25. Hu X, Wang Q, Lin S (2026) Yksisoluinen transkriptomiikka paljastaa glykolyyttisen heterogeenisyyden ja tunnistaa STC2:n osteosarkooman aineenvaihdunnan uudelleenohjelmoinnin avainregulaattoriksi. Molecular and cellular biochemistry. PMID: 42166004
26. Płódowska M, Drzazga D, Węgierek-Ciuk A (2026) Fotonisäteilylle altistettujen yksittäisten ihmisen solujen DNA-vaurion vasteen vaihtelun arviointi. Radiation and environmental biophysics. PMID: 42301301
27. Salawu A, Wright K, Al-Kathiri A (2018) Sisarkromatidien vaihto ja genomin epävakaus pehmytkudossarkoomissa: mahdolliset vaikutukset vasteeseen DNA:ta vaurioittaviin hoitoihin. Sarcoma. PMID: 29853780
28. Goold R, Donaldson J, Gidney F (2026) MSH3-proteiinin Y245/K246-IDL-sitoutumistaskun geneettinen tai farmakologinen häirintä hidastaa CAG-toistojaksojen laajenemista. NAR Molecular Medicine. PMID: 42317610
29. Ma Y, Farny NG (2026) TSC2 on stressigranulaattien estäjä. bioRxiv. Esipainos — ei vertaisarvioitu. PMID: 42239325
30. Bignell GR, Greenman CD, Davies H (2010) Mutaatioiden ja valinnan merkit syöpägenomissa. Nature. PMID: 20164919
31. Rothenberg SM, Mohapatra G, Rivera MN (2010) Genominlaajuinen mikrodeleetioiden seulonta paljastaa polariteettikompleksigeenien häiriöitä erilaisissa ihmisen syövissä. Cancer research. PMID: 20215515
32. Kalyanaraman B, Ganesh D, Kunte VA (2026) c-MYC:n transkriptio tapahtuu vuorokausirytmin mukaisesti, ja se toimii kellon häiritsijänä, jonka ajoitus minimoi sen vaikutukset. bioRxiv. Preprint — ei vertaisarvioitu. PMID: 42244582
33. Jones NC, Robertson MJ, Odell LR (2026) Sulfonadyn-yhdisteet: arylisulfonamidien luokka, joka estää dynamiini-GTPaasia ja klatriinivälitteistä endosytoosia ja jolla on epilepsialääkkeen vaikutus eläinmalleissa. ACS Chemical Biology. PMID: 42313002
34. O'Brien NS, Ghods A, Xue J (2025) Merestä peräisin olevasta hydroksikinoniseskviterpeenistä, bolinakinonista, klatriinia estäviin naftokinoneihin. RSC Medicinal Chemistry. PMID: 41884311
35. Sitarska E, Saminathan A, Scanavachi G (2026) Paljaat antisense-oligonukleotidit pysyvät eristettyinä endolysosomeissa huolimatta indusoidusta kalvovauriosta. bioRxiv. Preprint — ei vertaisarvioitu. PMID: 42182263
36. Khan A, Mella RM, Villacé P (2026) Kestävän, standardoidun, fosfolipidimuotoisen bergamottiuutteen GLP-1R-liittyvän aktiivisuuden in vitro -arviointi. Biomedicines. PMID: 42193436
37. Weaver L, Alexeyev MF (2026) Parannettu menetelmä transmitochondriaalisten sybridien tuottamiseksi. Cells. PMID: 42193905
38. Beck M, Schmidt A, Malmstroem J (2011) Ihmisen solulinjan kvantitatiivinen proteomi. Molecular systems biology. PMID: 22068332
39. Geiger T, Wehner A, Schaab C (2012) Yksitoista yleistä solulinjaa koskeva vertaileva proteomianalyysi paljastaa useimpien proteiinien yleisen mutta vaihtelevan ilmentymisen. Molecular & cellular proteomics. PMID: 22278370
40. Bausch-Fluck D, Hofmann A, Bock T (2015) Massaspektrometrisesti johdettu solupintaproteiinien atlas. PloS one. PMID: 25894527
41. Boegel S, Löwer M, Bukur T (2014) Luettelo HLA-tyypeistä, HLA-ilmentymisestä ja neoepitooppiehdokkaista ihmisen syöpäsolulinjoissa. Oncoimmunology. PMID: 25960936
42. Scholtalbers J, Boegel S, Bukur T (2015) TCLP: verkossa toimiva syöpäsolulinjojen luettelo, joka yhdistää HLA-tyypin, ennustetut neoepitoopit sekä virus- ja geeniekspression. Genome medicine. PMID: 26589293
43. Li J, Zhao W, Akbani R (2017) Ihmisen syöpäsolulinjojen karakterisointi käänteisfaasiproteiinimatriseilla. Cancer Cell. PMID: 28196595
44. Gonçalves E, Poulos RC, Cai Z (2022) 949 ihmisen solulinjan syöpätyyppien välinen proteomikartta. Cancer Cell. PMID: 35839778
45. Klijn C, Durinck S, Stawiski EW (2015) Kattava transkriptioprofiili ihmisen syöpäsolulinjoista. Nature Biotechnology. PMID: 25485619
46. Ghandi M, Huang FW, Jané-Valbuena J (2019) Syöpäsolulinja-ensyklopedian seuraavan sukupolven karakterisointi. Nature. PMID: 31068700
47. Nusinow DP, Szpyt J, Ghandi M (2020) Syöpäsolulinja-ensyklopedian kvantitatiivinen proteomiikka. Cell. PMID: 31978347
48. Chernobrovkin AL, Zubarev RA (2014) Virusproteiinien havaitseminen ihmisen solulinjoissa ksenoproteomiikan avulla: viimeisen pätevän tekosyyn poistaminen sille, ettei jokaista soluproteomidata-aineistoa testata virusproteiinien varalta. PloS one. PMID: 24618588
49. Kresse SH, Rydbeck H, Skårn M (2012) Integroiva analyysi paljastaa geneettisten ja epigeneettisten muutosten välisiä suhteita osteosarkoomassa. PloS one. PMID: 23144859
50. Andersson AC, Strömberg S, Bäckvall H (2006) Proteiini-ilmentymisen analyysi solumikroarray-menetelmällä: työkalu vasta-ainepohjaiseen proteomiikkaan. The Journal of Histochemistry and Cytochemistry. PMID: 16957166
51. Mayer Y, Abu Sada H, Zigdon Giladi H (2026) Osteoblastien kaltaisten ja luuytimen stromasolulinjojen varhaiset osteogeeniset ja stromaaliset merkkiainevasteet hyaluronihapolla päällystettyyn ksenogeeniseen luusiirteeseen: alustava in vitro -analyysi. Dentistry Journal. PMID: 42187668
52. Grant GD, Brooks L 3rd, Zhang X (2013) U2OS-soluissa jaksottaisesti ilmentyvien, solusyklin säätelemien geenien tunnistaminen sekä niiden säätely FOXM1- ja E2F-transkriptiotekijöiden avulla. Solun molekyylibiologia. PMID: 24109597
53. Wang F, Wu P, Qin S (2021) Curcin C estää osteosarkoomisolulinjan U2OS:n proliferaatiota ROS:n indusoiman apoptoosin, autofagian ja solusyklin pysähtymisen kautta aktivoimalla JNK-signaalireitin. International Journal of Biological Macromolecules. PMID: 34896468
54. Chen S, Jin Z, Dai L (2017) Aloperine indusoi apoptoosia ja estää invaasiota ihmisen osteosarkoomasoluissa MG-63 ja U2OS. Biomedicine & pharmacotherapy. PMID: 29080457
55. Chen JM, Zhang J, Xia YM (2018) Luonnollisen makeutusaineen metaboliitti steviol estää ihmisen osteosarkooma-solulinjan U2OS:n proliferaatiota. Oncology Letters. PMID: 29552164
56. Kasiram MZ, Hapidin H, Abdullah H (2022) Tanniinihappo tehostaa sisplatiinin vaikutusta ihmisen osteosarkoomisolulinjan (U2OS) solujen lisääntymiseen ja apoptoosiin. Pharmacological reports. PMID: 34652600
57. Erdogan MK, Usca AB (2025) Gallushappo tehostaa olaparibin aiheuttamaa solukuolemaa ja heikentää olaparib-resistenssiä ihmisen osteosarkooman U2OS-solulinjassa. Current Issues in Molecular Biology. PMID: 39996825
58. Bryan TM, Englezou A, Dalla-Pozza L (1997) Todisteita vaihtoehtoisesta mekanismista telomeerien pituuden ylläpitämiseksi ihmisen kasvaimissa ja kasvaimista peräisin olevissa solulinjoissa. Nature Medicine. PMID: 9359704
59. Burke TM, Markwald RR, McHill AW (2015) Kofeiinin vaikutukset ihmisen vuorokausirytmiin in vivo ja in vitro. Science Translational Medicine. PMID: 26378246
60. Tamai TK, Nakane Y, Ota W (2018) Vuorokausirytmin säätelijöiden tunnistaminen olemassa olevista lääkkeistä. EMBO Molecular Medicine. PMID: 29666146
61. Cellosaurus. U2OS (CVCL_0042). SIB Swiss Institute of Bioinformatics. Saatavilla osoitteessa: https://www.cellosaurus.org/CVCL_0042 (viitattu 11. elokuuta 2026)