NCI-H1792 — KRAS-mutációval rendelkező tüdőadenokarcinóma-modell az onkológiai kutatás számára

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.

Alkalmazások

Osteosarcoma gyógyszerkifejlesztés és terápiás szűrés

Az U2OS az osteosarcoma elleni új és átalakított vegyületek értékelésének elsődleges modellje. Különböző természetes és szintetikus hatóanyagok daganatellenes hatását vizsgálták ezen sejtvonalon. A Curcin C, egy I. típusú riboszómát inaktiváló fehérje, amelyet csírázás után nyertek ki a Jatropha curcas magokból, kimutatták, hogy gátolja az U2OS sejtek szaporodását ROS-közvetített apoptózis, autofágia, valamint az S és a G2/M fázisban történő leállás révén; a hatást a JNK jelátvitel aktiválásának és az ERK útvonal gátlásának tulajdonították; a ROS-elnyelő NAC és a JNK-gátló SP600125 egyaránt tompította a választ, alátámasztva a javasolt kaszkádot [53]. Egy későbbi tanulmány kimutatta, hogy a Curcin C-nek a Curcinhez viszonyított nagyobb hatékonysága az U2OS-sejtekben nagyrészt az LRP1-közvetített, klatrin-függő endocitózissal magyarázható, amely a Curcin C számára elérhető, a Curcin számára viszont nem.

Az aloperin, egy alkaloid természetes anyag, gátolta mind az MG-63, mind az U2OS osteosarcoma sejtek proliferációját és klonogenitását, apoptózist indukált – amit áramlási citometriával is megerősítettek –, valamint gátolta az inváziót karcolásos és transwell-tesztekben, az MMP-2, MMP-9, PI3K és p-AKT1 kifejeződésének csökkenésével [54]. Ez a tanulmány rávilágított a természetes alkaloidok által a növekedést és a metasztatikus potenciált egyidejűleg gátló, egymásba torkolló útvonalakra. Ettől függetlenül kimutatták, hogy a természetes édesítőszer-metabolit, a steviol dózis- és időfüggő módon gátolja az U2OS-sejtek szaporodását; a mechanizmus vizsgálata során kiderült, hogy a sejtciklus G1-fázisában leállás következik be, és a Bax/Bcl-2 arány növekedése a mitokondriális apoptotikus útvonalra utal [55] — ezek az eredmények a természetes metabolitokat az osteosarcoma kemoprevenciójának kutatásában potenciális jelölteknek minősítik.

A tanninsav fokozta a ciszplatin citotoxikus hatását az U2OS-sejtekben, de a kölcsönhatás erősen arányfüggőnek bizonyult: szinergiát figyeltek meg 90:10 és 85:15 tanninsav–ciszplatin arányoknál, míg a 75:25 és 50:50 arányok antagonisztikus hatást mutattak, és a tanninsav önmagában nem gátolta szignifikánsan a normál hFOB 1.19 osteoblastokat [56]. Bármely polifenol-alapú szenzibilizációs stratégia ezért a egyszerű együttes adagolás helyett a dózisarány gondos optimalizálásától függ. A galluszsav hasonlóképpen fokozta az olaparib által kiváltott sejthalált és enyhítette az olaparib iránti szerzett rezisztenciát az U2OS sejtekben és egy olaparib-rezisztens származékban (U2OS-PIR), gátolva az angiogenezist és modulálva a cPARP-t, a Bcl-2-t és a Bax-ot [57], ezzel bővítve az osteosarcoma kezelésének kutatásában alkalmazható természetes vegyületkombinációk repertoárját. A lenvatinib, egy jóváhagyott multikináz-gátló, a p-STAT3/p53/xCT tengelyen keresztül ferroptózishoz kapcsolódó változásokat váltott ki az U2OS- és 143B-sejtekben, feltárva egy új mechanizmust, amelyen keresztül ez a szer az osteosarcoma progresszióját a kanonikus angiogenezis-gátló szerepén túl is gátolhatja [19]. A természetes gyilkossejtekre (NK-sejtekre) alapuló immunterápiát egy csontszarkóma-sejtvonalakból álló panel, beleértve az U2OS-t is, esetében értékelték; ekkor az NKG2D-ligand expressziója korrelált az NK-sejtek által közvetített elpusztítási hatékonysággal, míg az aeroszolos interleukin-2 in vivo javította a szervspecifikus NK-sejt-aktivitást [20].

Egy szélesebb körű, 63 emberi sejtvonalat és több mint 400 onkológiai vegyületet magában foglaló szarkóma-gyógyszerszűrés dokumentálta az U2OS gyógyszerérzékenységi profiljait a gén- és mikroRNS-expressziós adatokkal együtt, így gazdag farmakogenomikai referenciát biztosítva a terület számára [21]. A mérföldkőnek számító Cancer Cell Line Encyclopedia projekt közel 950 sejtvonal – köztük az U2OS – génkifejeződési, kópiaszám- és szekvenálási adatait integrálta, és ezeket a gyógyszerérzékenységi profilokkal korrelálta a terápiás válaszra vonatkozó prediktív biomarkerek azonosítása érdekében [15]. Egy ezt követő farmakogenomikai áttekintő tanulmány több mint 1000 annotált sejtvonalon feltérképezte a gyógyszerérzékenységi összefüggéseket a rák által kiváltott változásokkal, tovább kontextualizálva az U2OS-reakciókat a tágabb onkológiai térben [22].

A miR-16-1-3p/MDM2/p53 tengely az osteosarcomában a TGF-β1 jelátvitel kimenetének fontos szabályozójaként került előtérbe. Xue és munkatársai kimutatták, hogy a miR-16-1-3p túltermelése jelentősen csökkentette az U2OS-sejtek proliferatív és klonogén potenciálját, míg a TGF-β-kezeléssel való kombinációja erőteljesen fokozta a G1-fázisban való leállást, és szinte teljesen megszüntette a tumor növekedési képességét [23]. Ugyanez a tanulmány kimutatta, hogy a miR-16-1-3p gátolta a TGF-β által kiváltott aktin-átalakulást és az epiteliális-mezenchimális átalakulással összefüggő változásokat, és hogy a közös adagolás növelte a ciszplatinra való érzékenységet a vad típusú U2OS sejtekben, valamint csökkentette a daganati csomók térfogatát és a metasztázisokat a csirke korioallantois membrán modelljében, mechanisztikus betekintést nyújtva abba, hogy ez a mikroRNS hogyan gátolja a TGF-β jelátvitel metasztázis-elősegítő ágát. Kimutatták, hogy az oszteoblastokból származó extracelluláris vezikulák (OB-EV-k) vonalfüggő módon módosítják az oszteoszarkóma-sejtek viselkedését: az U2OS-ban csökkentették az anyagcserét (1,30-szeresre) és a proliferációt (1,70-szeresre), miközben fokozódott az apoptózis (1,15-szeresre), míg az MG-63-ban a proliferáció 4,9-szeresére nőtt. A kísérő transzkriptomikai profilozást MNNG/HOS sejtekben végezték, ahol 296 gén expressziója eltérő volt, és a szerzők a mikroRNS-transzportot javasolják potenciálisan közreható mechanizmusként, amelynek funkcionális validációjára azonban még szükség van [24]. Az osteosarcomában végbemenő metabolikus átprogramozást egysejtes transzkriptomikával vizsgálták, és azonosították a Stanniocalcin-2 (STC2)-t, mint a glikolízis központi szabályozóját, amelynek funkcionális validálására MG-63- és U2OS-sejtekben került sor a Seahorse extracelluláris fluxuselemzés segítségével [25].

DNS-javítás, sejtciklus-szabályozás és DNS-károsodásra adott válasz

Az U2OS az egyik legszélesebb körben használt modell a DNS-javítás kutatásában, elsősorban azért, mert vad típusú p53-háttérrel rendelkezik, ami lehetővé teszi a p53-függő károsodási válaszok teljes spektrumának vizsgálatát. Egy genomszintű tanulmány feltérképezte az U2OS sejtciklus által szabályozott transzkriptomját, és több szinkron sejtcikluson keresztül 2 140 periodikusan expresszálódó transzkriptet azonosított, amelyek 1 871 egyedi génnek felelnek meg [52]. A G2/M transzkripciós faktor, a FOXM1 esetében végzett ChIP-seq és az E2F1, E2F4, E2F6, GABPA és a DREAM-komplexre vonatkozóan a szerzők kimutatták, hogy a FOXM1 erőteljesen aktiválja a G2/M-fázisú gének promótereit, míg az S-fázisban indukáltakat csak gyengén aktiválja, és hogy az U2OS és a HeLa sejtek között közös sejtciklus-gének magját több sejtciklus-transzkripciós faktor is megköti. Az adatkészlet az U2OS-t a sejtciklus transzkriptomjának feltérképezésére szolgáló második, függetlenül jellemzett emberi modellként határozta meg, és továbbra is széles körben használt referencia marad az emberi sejtosztódási ciklus génszabályozási vizsgálataihoz.

A PPM1D/Wip1-ben – a p53-at inaktiváló foszfatázban – előforduló funkciót fokozó mutációk C-terminálisan csonkított, hiperaktív Wip1-et eredményeznek, és károsítják a p53-függő G1-ellenőrzőpontot DNS-károsodás után; Az U2OS heterozigóta módon hordoz egy ilyen csonkító allélt (p.Arg458Ter) [7] [61]. Ez az U2OS-t hasznos modellé teszi annak vizsgálatához, hogy a Wip1-csonkítások hogyan biztosítanak szelektív növekedési előnyt a DNS-károsodásra adott válasz gyengítésével. A DNS-károsodásra adott válasz egyedi sejtek közötti variabilitását 2 Gy fotonoknak kitett U2OS-sejtekben számszerűsítették; a kétmagvú sejtek testvérmagjaiban található 53BP1- és γH2AX-fókuszok összehasonlításával Płódowska és munkatársai kimutatták, hogy a javító fókuszok kialakulásában sejtről sejtre változó sztochasztikus zaj figyelhető meg, amely a véletlenszerűen eloszló DNS-károsodásra rakódik rá; ez a zaj a 53BP1-fókuszok teljes variabilitásának 28%-át, a γH2AX-fókuszoké pedig 50%-át tette ki [26]. A lágy szöveti szarkóma sejtvonalakban – beleértve az U2OS kontrollokat is – végzett testvérkromatid-csere-elemzés megerősítette, hogy az endogén γH2AX-képződés korrelál a genomikus instabilitással, és előre jelezheti a DNS-károsító kezelésekre adott válaszokat [27].

U2OS-sejteket használtak a Huntington-kórban előforduló szomatikus CAG-ismétlődés-expanzió vizsgálatához. Az MSH3 Y245/K246 IDL-kötőzseb genetikai megzavarása jelentősen csökkentette a DNS-kölcsönhatást és megakadályozta a ismétlődés-expanziót egy mutáns HTT 1. exont expresszáló U2OS-vonalban, míg ugyanazon hely farmakológiai blokkolása csökkentette az ismétlődés-expanziót az U2OS-ban, és – ami fontos – lassította az expanziót a Huntington-kórban szenvedő betegek iPSC-jeiből származó közepes tüskés neuronokban is [28]. Az U2OS DR-GFP származékvonalat széles körben használják homológ rekombinációs javítási vizsgálatokhoz, és számos knockout származékot – beleértve a RAD52, TBK1 és OPTN knockoutokat – hoztak létre a specifikus javítási útvonal komponenseinek elemzésére, amelyeket mind a CVCL_0042 [61] alelemeként szerepelnek. A TSC2 tumor szuppresszort stresszgránulátum-szuppresszorként azonosították; a munkát ismertető előzetes publikációban az U2OS sejtekben a TSC2 siRNA-val történő részleges csökkentése nem váltott ki spontán stresszgránulákat, ellentétben az egér embrionális fibroblasztokban megfigyelt teljes elvesztéssel, ami a TSC2-t a stresszgránulák összeállításának küszöbérték-függő szabályozójává tette [29]. A rákos sejtvonal-panelekben végzett, homozigóta deléciókra és polaritáskomplex-génmegszakításokra irányuló genomszintű szűrések szintén beépítették az U2OS-adatokat, hozzájárulva a recesszív rákgének és a törékeny helyek jellemzőinek azonosításához [30] [31].

Circadián biológia és génreguláció

Az U2OS az emlősök cirkadián órájának kutatásában vezető modellé vált. A sejtek robusztus, önfenntartó cirkadián ritmust mutatnak, és rutinszerűen használják őket óra-gén luciferáz-riporterekkel valós idejű luminometriához. Burke és munkatársai az óra-gén luciferáz-riportereket expresszáló U2OS-sejteket használták annak kimutatására, hogy a koffein dózisfüggő módon meghosszabbítja a cirkadián periódust, és farmakológiai elemzéssel, valamint siRNA-knockdown segítségével megállapították, hogy a hatásért az adenozinreceptor-jelátvitel – és nem a rianodinreceptor vagy a foszfodiészteráz-aktivitás – felelős [59]. Ugyanez a rendszer nagy léptékű kémiai szűrést is lehetővé tesz: a meglévő gyógyszerek nagy áteresztőképességű szűrése U2OS-sejtekben azt mutatta, hogy körülbelül 5%-uk megváltoztatta a cirkadián periódust, azonosítva a dehidroepiandroszteront mint a periódust rövidítő vegyületet, és az ABL1, ABL2 és a BCR-kináz szerepét jelölve a periódus szabályozásában [60]. Ezeket a tulajdonságokat széles körben kihasználták a BMAL1/CLOCK transzkripciós-transzlációs visszacsatolási hurok alapvető molekuláris mechanizmusainak, valamint az onkogén útvonalakkal való kölcsönhatásainak jellemzésére.

Egy közelmúltbeli előzetes publikáció a c-MYC endogén cirkadián jellegét vizsgálta U2OS sejtekben. Egy c-MYC-riporter létrehozásával és annak oszcillációs fázisának a BMAL1- és PER2-riporterekkel való összehasonlításával Kalyanaraman és munkatársai arról számoltak be, hogy a c-MYC-promóter ritmikusan oszcillál az U2OS-sejtekben – amelyek eredendően alacsony MYC-szinttel rendelkeznek – és fáziseltérésben oszcillál a központi óra komponenseihez képest [32]. Ezen eredményekre épülő számítógépes modell arra utalt, hogy a MYC az óra működését zavaró tényezőként működik, amelynek időzítése minimalizálja a cirkadián időmérésre gyakorolt negatív hatását – ez az eredmény fontos következményekkel jár annak megértése szempontjából, hogy az onkogén MYC túltermelése hogyan zavarja meg a cirkadián fiziológiát. Mivel ez a munka előzetes nyomtatvány formájában jelent meg, még nem zárult le a szakértői bírálata. Mindazonáltal jól példázza, hogy az U2OS sejtvonal alkalmas az onkogén funkció és a cirkadián szabályozás egyidejű vizsgálatára.

Az U2OS telomeráz-negatív, és telomerjeit az alternatív telomerhosszabbítás (ALT) révén tartja fenn, amely egy rekombináció-alapú mechanizmus, amelyet először Bryan és munkatársai [58] dokumentáltak bizonyos daganatok és daganatból származó sejtvonalak egy alcsoportjában. Ez az U2OS-t az ALT-kutatás standard modelljévé teszi, amely mechanizmus bizonyos rákfajtákban – többek között az osteosarcomákban – is aktív. A sejtvonalat emellett gyakran alkalmazzák a hisztonmódosítások dinamikájának, a sejtmag felépítésének és a kromatin szerveződésének vizsgálatában is, kihasználva nagy sejtmagjait és optikai vizsgálhatóságát. A fluoreszcens jelöléssel ellátott hiszton- és magpor-származékok – beleértve az U2OS EGFP-H2B-t és az U2OS-ból származó, CRISPR-jelöléssel ellátott számos NUP96 vonalat – lehetővé tették a kromatin és a magbeli transzportfolyamatok nagy térbeli felbontású kvantitatív képalkotását [61].

Endocitózis és intracelluláris transzport

Az U2OS a klatrin-mediált endocitózis (CME) és a dinamin GTPáz-aktivitás vizsgálatának standard modelljévé vált, köszönhetően erőteljes receptor-internalizációs aktivitásának és alkalmasságának a transzferrin-Alexa594 felvételét mérő kvantitatív, fluoreszcencia-alapú CME-vizsgálatokhoz. A szulfonadin-vegyületek sorozatát — a dansil-kadaverin-analógokból származó aril-szulfonamidokat — GTP-kompetitív dinamin I és dinamin II gátlókként jellemezték, az U2OS-sejteket elsődleges CME-vizsgálati platformként felhasználva [33]. A rendszerben végzett Michaelis–Menten-kinetikai elemzés megerősítette a gátlás mechanizmusát, és a leghatásosabb analóg állatmodellekben antiepileptikus hatást is mutatott, így az U2OS-alapú CME-vizsgálatok a neurológiai gyógyszerkutatás transzlációs eszközévé váltak.

Ettől függetlenül a tengeri eredetű hidroxi-kinon-szeszkviterpén, a bolinaquinon és a kapcsolódó naftokinon-analógok CME-gátló aktivitását értékelték U2OS-sejtekben; a sűrűségfunkcionális elmélet alapján végzett szerkezeti optimalizálás eredményeként olyan analógok születtek, amelyek hatékonysága jelentősen javult mind a dinamin GTPáz, mind a CME ellen [34]. Ezek a tanulmányok szemléltetik, hogy az U2OS-alapú CME-vizsgálatok hogyan szolgálnak érzékeny és reprodukálható platformként az endocitózis-gátlók szerkezet-hatás összefüggéseinek vizsgálatához. A sejtvonal konzisztens receptor-expressziója és kiszámítható internalizációs kinetikája miatt ez a sejtrendszer előnyös választásnak bizonyul e kutatási osztály számára.

Az antiszenz oligonukleotidok (ASO-k) sejtbe jutást követő sorsát U2OS-sejtekben követték nyomon élősejt-mikroszkópiával, aránymérő pH-mérésekkel és háromdimenziós fókuszált ionsugár-letapogató elektronmikroszkópiával. E munkát ismertető előzetes publikációban Sitarska és munkatársai kimutatták, hogy még olyan körülmények között is, amikor a cél-RNS mennyisége több mint 90%-kal csökkent, a belsővé vált ASO-k kevesebb mint 4%-a jutott el a sejtmagba, és hogy az ASO-k a késői endoszómákban, az endolizoszómákban és a lizoszómákban halmozódtak fel, ahol galektin-3 toborzása vagy a korlátozó membrán felszakadása nélkül indukálták a luminalis semlegesítést [35]. A szerzők azt feltételezik, hogy a hatékony elkerülés inkább az endocitózis korai szakaszában történik, valószínűleg a korai vagy újrahasznosító endoszómákban. U2OS-sejteket használtak egy GLP-1R-aktivációs vizsgálatban is – egy cAMP-érzékeny Nomad-bioszenzorokat expresszáló U2OS-vonalat –, hogy értékeljék egy foszfolipid-alapú bergamottkivonat metabolikus hatásait, ezzel bizonyítva a vonal hasznosságát génmódosított receptor-expressziós platformként a természetes termékek farmakológiájában [36]. A mitokondriális DNS-mutációk vizsgálatára szolgáló cibrid-technológiát továbbfejlesztették azáltal, hogy a HCT116, HT1080 és U2OS sejtvonalak újonnan kifejlesztett, mtDNS-mentes (ρ0) származékait validálták transzmitochondriális cibridek előállítására szolgáló befogadó sejtvonalakként [37].

Proteomika, genomika és multi-omika platformok

Az U2OS kulcsfontosságú referenciasejtvonal volt a nagyszabású proteomikai kezdeményezésekben. Az U2OS első dedikált proteomprofilját Niforou és munkatársai állították elő kétdimenziós gélelektroforézissel, MALDI tömegspektrometriával összekapcsolva: két 2-DE gélből körülbelül 3000 foltot vágtak ki és elemeztek, ami 237 különböző géntermék azonosítását eredményezte, köztük 11 olyan protoonkogént, amelyek a vonal rákos állapotához kapcsolódnak [16]. Későbbi, tömegspektrometrián alapuló kutatások számszerűsítették ennek a vonalnak az abszolút proteomját interfázisban és mitózisban — amelyet a publikációban általánosan használt emberi sejtvonalaként írtak le, és a Cellosaurus adatbázisban az U2OS-hoz rendeltek —, és kimutatták legalább körülbelül 10 000 fehérje expresszióját, amelyek sejtbeli gyakoriságukban hét nagyságrendet ölelnek fel, sejtenként akár 20 millió példányig terjedő tartományban [38] [61]. Tizenegy gyakori sejtvonalon végzett összehasonlító proteomikai vizsgálat kimutatta, hogy az U2OS-nak van egy mindenütt expresszálódó fehérjékből álló magja, miközben a funkcionális alcsoportokban sejttípus-specifikus variációt mutat [39].

A Cell Surface Capture technológiát alkalmazó, nagyszabású sejtfelszíni proteomikai vizsgálat az U2OS felszíni fehérjéinek összességét (surfaceome) 40 egyéb emberi sejttípus mellett (összesen 41 emberi és 31 egér sejttípus) katalogizálta, ezzel forrásul szolgálva a farmakológiailag elérhető felszíni célpontok azonosításához [40]. A rákimmunterápia célpontjainak fejlesztését támogató HLA-tipizálási és neoepitóp-előrejelzési tanulmányokba bevonták az U2OS-t [41] [42]. Több mint 650 rákos sejtvonal fordított fázisú fehérje-array jellemzése magában foglalta az U2OS-t is, bizonyítva, hogy a foszfoproteomikai adatok a gyógyszerérzékenységre vonatkozóan olyan prediktív képességet nyújtanak, amely meghaladja a kizárólag mRNS-mérésekből nyerhető információt [43]. A 949 sejtvonalat lefedő, minden rákfajtára kiterjedő proteomikai térkép tovább integrálta az U2OS proteomikai adatait a CRISPR-alapú esszencialitási szűrésekkel és a gyógyszerre adott válaszadatokkal, feltárva ezreknyi, a rák sebezhetőségét jelző fehérje-biomarkert [44].

675 rákos sejtvonal transzkriptom-szintű jellemzése RNS-szekvenálással katalogizálta a génfúziókat, a mutációs szignatúrákat és a nem emberi szekvenciák expresszióját az U2OS-ban [45]. A következő generációs CCLE-jellemzés kiterjesztette a profilalkotást, hogy magában foglalja a DNS-metilációt, a hisztonmódosításokat, a mikroRNS-expressziót és az RNS-szerkesztési adatokat 1 072 vonalon, az U2OS pedig hozzájárult a gyógyszerreakciókat alátámasztó molekuláris jellemzők integrált elemzéséhez [46]. A CCLE-panel kvantitatív proteomikai elemzése fehérje szinten azonosított olyan jelátviteli rendellenességeket, amelyek a genomikus vagy transzkriptomikus adatokból önmagukban nem voltak nyilvánvalóak [47]. A sejtfestés és a termikus proteomprofilozás kombinációja U2OS-sejtekben hatékony stratégiát bizonyított a gyógyszerek hatásmechanizmusának kikövetkeztetésére a morfológiai profilozás és a torzításmentes fehérje-célpont-detektálás integrálásával [17]. Az U2OS proteomikai adatkészletekre a viromszintű minőség-ellenőrzés is kiterjed: általános szűrési lépésként kifejlesztettek egy xenoproteomikai munkafolyamatot a proteomikai adatokban található vírusfehérjék célzott detektálására, és a szerzők azt javasolják, hogy minden sejtproteom-adatkészletet publikálás előtt vizsgáljanak meg nem emberi fehérjék jelenlétére [48]. Az U2OS-t bevonó, osteosarcoma-ra irányuló integratív epigenomikai elemzés 350 olyan gént azonosított, amelyeknél a genetikai és epigenetikai eltérések egybeestek, elősegítve ezzel a csontdaganat progresszióját szabályozó mechanizmusok jobb megértését [49]. A fehérjeexpressziót sejtmikroarray-ekben is értékelték agaróz-mátrixba ágyazott U2OS-sejtek felhasználásával, ami lehetővé tette több sejtvonal egyidejű profilozását szöveti mikroarray formátumban [50]. Az U2OS-sejtek korai marker-válaszát egy hialuronsavval bevont xenogén csontgraft kivonataira qRT-PCR-rel jellemezték: a RUNX2 expressziója 2,61-szeresére emelkedett (p = 0,01), míg a COL1A1 esetében nem jelentettek szignifikáns hatást, és az anyagcsere-aktivitásban megfigyelt különbségek az FDR-korrekció után már nem maradtak szignifikánsak [51]. A szerzők a tanulmányt feltáró jellegűnek minősítik, és elsődleges sejtekben, valamint in vivo modellekben történő validálásra szólítanak fel.

Következtetés

Az U2OS (CVCL_0042) egy rendkívül sokoldalú humán osteosarcoma sejtvonal, amely alapvető előrelépésekhez járult hozzá a csontdaganatok kutatásában, a DNS-javítási biológiában, a cirkadián ritmus tudományában, az endocitózis farmakológiájában és a nagyméretű omikális profilalkotásban. Vad típusú TP53-háttérrel, adhezív epiteliális morfológiával, gyors duplázódási idővel és mélyreható multi-omikai jellemzéssel rendelkezik, ami kivételesen jól alátámasztott kísérleti modellé teszi. A korai HLA-tipizálási vizsgálatoktól a mai CRISPR-alapú funkcionális szűrésekig és a „Cell Painting” gyógyszerprofilozásig az U2OS folyamatosan alkalmazkodott az orvostudományi kutatói közösség igényeihez. Azok a kutatók, akik megbízható, széles körben dokumentált modellt keresnek az osteosarcoma biológiájához, a sejtciklus szabályozásához, a DNS-károsodásra adott válaszhoz vagy a nagy áteresztőképességű vegyületszűréshez, az U2OS-t nélkülözhetetlen eszköznek fogják találni. Fedezze fel a teljes specifikációt, vagy rendelje meg az U2OS sejteket közvetlenül a cytion.com oldalon.

Főbb publikációk

1. Pontén J, Saksela E (1967) Két létrehozott in vitro sejtvonal emberi mezenchimális daganatokból. International Journal of Cancer. PMID: 6081590
2. Fogh J (1986) Emberi tumorsejtvonalak a rákkutatás számára. Cancer Investigation. PMID: 3518877
3. Fogh J, Wright WC, Loveless JD (1977) A HeLa-sejtekkel való szennyeződés hiánya 169 emberi daganatból származó sejtvonalban. Journal of the National Cancer Institute. PMID: 833871
4. Espmark JA, Ahlqvist-Roth L, Särne L (1978) Tenyésztett sejtek szöveti tipizálása. III. Megállapított humán sejtvonalak HLA-antigénjei. Tissue Antigens. PMID: 77569
5. Pollack MS, Heagney SD, Livingston PO (1981) HLA-A, B, C és DR alloantigének expressziója negyvenhat tenyésztett emberi daganatos sejtvonalon. Journal of the National Cancer Institute. PMID: 7017212
6. Pautke C, Schieker M, Tischer T (2004) Az MG-63, Saos-2 és U-2 OS osteosarcoma sejtvonalak jellemzése emberi osteoblastokhoz viszonyítva. Anticancer research. PMID: 15736406
7. Kleiblova P, Shaltiel IA, Benada J (2013) A PPM1D/Wip1 funkciót fokozó mutációi károsítják a p53-függő G1 ellenőrzőpontot. The Journal of Cell Biology. PMID: 23649806
8. Ozaki T, Neumann T, Wai D (2003) Az osteosarcoma sejtvonalakban előforduló kromoszómális eltérések, amelyeket komparatív genomikus hibridizációval és többszínű kariotípus-elemzéssel tártak fel. Rákgenetika és citogenetika. PMID: 12645653
9. Selvarajah S, Yoshimoto M, Maire G (2007) Rejtett mikroaberrációk azonosítása az osteosarcomában nagy felbontású oligonukleotid-array-alapú összehasonlító genomikus hibridizációval. Cancer Genetics and Cytogenetics. PMID: 17981215
10. Ottaviano L, Schaefer KL, Gajewski M (2010) A csontdaganat-kutatásban általánosan használt sejtvonalak molekuláris jellemzése: egy transzeurópai EuroBoNet-kezdeményezés. Gének, kromoszómák és rák. PMID: 19787792
11. Masuda H, Miller C, Koeffler HP (1987) A p53 gén átrendeződése emberi osteogén szarkómákban. Az Amerikai Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémiájának közleményei. PMID: 2823272
12. Diller L, Kassel J, Nelson CE (1990) A p53 sejtciklus-szabályozó fehérjeként működik az osteosarcomákban. Molekuláris és sejtbiológia. PMID: 2233717
13. Mohseny AB, Machado I, Cai Y (2011) Az osteosarcoma sejtvonalak funkcionális jellemzése reprezentatív modelleket nyújt az emberi betegség tanulmányozásához. Laboratory investigation; a journal of technical methods and pathology. PMID: 21519327
14. Müller CR, Paulsen EB, Noordhuis P (2007) A liposzarkómák kezelésének lehetőségei az MDM2-antagonista Nutlin-3A alkalmazásával. International Journal of Cancer. PMID: 17354236
15. Barretina J, Caponigro G, Stransky N (2012) A ráksejtvonal-enciklopédia lehetővé teszi a rákellenes gyógyszerekre való érzékenység prediktív modellezését. Nature. PMID: 22460905
16. Niforou KM, Anagnostopoulos AK, Vougas K (2008) Az emberi osteosarcoma U2OS sejtvonal proteomprofilja. Cancer Genomics & Proteomics. PMID: 18359981
17. Johansson C, Johansson M, Kasi PB (2026) Sejtfestés és termikus proteomprofilozás a gyógyszercélpontok és a hatásmechanizmusok következtetéséhez. Molecular systems biology. PMID: 42141265
18. Yu M, Selvaraj SK, Liang-Chu MM (2015) Forrás a sejtvonalak hitelesítéséhez, annotálásához és minőség-ellenőrzéséhez. Nature. PMID: 25877200
19. Yang C, Ma Y, Shen W (2026) A lenvatinib a p-STAT3/p53/xCT tengely bevonásával ferroptózishoz kapcsolódó változásokat indukál az osteosarcoma sejtekben. Frontiers in oncology. PMID: 42294277
20. Guma SR, Lee DA, Yu L (2014) Természetes gyilkossejt-terápia és aeroszolos interleukin-2 az osteosarcoma tüdőáttéteinek kezelésére. Pediatric blood & cancer. PMID: 24136885
21. Teicher BA, Polley E, Kunkel M (2015) A szarkóma sejtvonalakon végzett onkológiai gyógyszerek és kísérleti szerek szűrése azonosítja a gének és mikroRNS-ek expressziójával összefüggő mintázatokat. Molecular Cancer Therapeutics. PMID: 26351324
22. Iorio F, Knijnenburg TA, Vis DJ (2016) A rákos megbetegedésekben fellépő farmakogenomikai kölcsönhatások áttekintése. Cell. PMID: 27397505
23. Xue W, Wang Y, Smirnova AV (2026) A miR-16-1-3p az MDM2-p53 tengelyen keresztül gátolja a proliferációt és az invazivitást a TGF-β1 jelátvitelben az osteosarcomában. Molekuláris terápia. Onkológia. PMID: 42318056
24. Giacchi L, Ucci A, Zelli V (2026) Az osteoblastokból származó extracelluláris vezikulák hatása az osteosarcoma sejtek transzkripciós profiljára: a transzportált miRNA-k szerepe. Biomedicines. PMID: 42193365
25. Hu X, Wang Q, Lin S (2026) Az egysejtes transzkriptomika feltárja a glikolitikus heterogenitást, és azonosítja az STC2-t az osteosarcoma metabolikus átprogramozásának kulcsfontosságú szabályozójaként. Molekuláris és sejtbiokémia. PMID: 42166004
26. Płódowska M, Drzazga D, Węgierek-Ciuk A (2026) A fotonsugárzásnak kitett egyes emberi sejtek DNS-károsodásra adott válaszának variációjának értékelése. Sugárzás és környezeti biofizika. PMID: 42301301
27. Salawu A, Wright K, Al-Kathiri A (2018) Testvérkromatid-csere és genomikus instabilitás a lágyrész-szarkómákban: lehetséges következmények a DNS-károsító kezelésekre adott válaszra nézve. Szarkóma. PMID: 29853780
28. Goold R, Donaldson J, Gidney F (2026) Az MSH3 Y245/K246 IDL-kötőhely genetikai vagy farmakológiai zavarása lassítja a CAG-ismétlődés kiterjedését. NAR molekuláris orvostudomány. PMID: 42317610
29. Ma Y, Farny NG (2026) A TSC2 a stresszgránulátumok gátlója. bioRxiv. Előnyomtatvány – nem szakértői bírálat alatt áll. PMID: 42239325
30. Bignell GR, Greenman CD, Davies H (2010) A mutáció és a szelekció jelei a rákgenomban. Nature. PMID: 20164919
31. Rothenberg SM, Mohapatra G, Rivera MN (2010) A mikrodeléciók genomszintű szűrése a polaritáskomplex gének megzavarását tárja fel különböző emberi rákfajtákban. Cancer research. PMID: 20215515
32. Kalyanaraman B, Ganesh D, Kunte VA (2026) A c-MYC transzkripciója cirkadián módon történik, és olyan óramegzavaróként működik, amelynek időzítése minimalizálja hatásait. bioRxiv. Előnyomtatvány – nem szakértői bírálat alatt áll. PMID: 42244582
33. Jones NC, Robertson MJ, Odell LR (2026) Sulfonadyn-vegyületek: olyan aril-szulfonamidok osztálya, amelyek gátolják a dinamin-GTPáz és a klatrin-közvetített endocitózist, és állatmodellekben antiepileptikus hatást fejtenek ki. ACS Chemical Biology. PMID: 42313002
34. O'Brien NS, Ghods A, Xue J (2025) A bolinaquinontól, egy tengeri hidroxi-kinon-szeszkviterpéntől, a klatrin-gátló hatással rendelkező naftokinonokig. RSC Medicinal Chemistry. PMID: 41884311
35. Sitarska E, Saminathan A, Scanavachi G (2026) A meztelen antiszenz oligonukleotidok a membrán károsodásának indukálása ellenére is az endolizoszómákban maradnak. bioRxiv. Előnyomtatvány — nem szakértői bírálat alatt áll. PMID: 42182263
36. Khan A, Mella RM, Villacé P (2026) Egy fenntartható, szabványosított, foszfolipid-alapú bergamott-kivonat GLP-1R-hez kapcsolódó aktivitásának in vitro értékelése. Biomedicines. PMID: 42193436
37. Weaver L, Alexeyev MF (2026) Továbbfejlesztett módszer transzmitochondriális cibridok előállítására. Cells. PMID: 42193905
38. Beck M, Schmidt A, Malmstroem J (2011) Egy emberi sejtvonal kvantitatív proteomja. Molecular systems biology. PMID: 22068332
39. Geiger T, Wehner A, Schaab C (2012) Tizenegy gyakori sejtvonal összehasonlító proteomikai elemzése a legtöbb fehérje mindenütt jelen lévő, de változó expresszióját tárja fel. Molecular & cellular proteomics. PMID: 22278370
40. Bausch-Fluck D, Hofmann A, Bock T (2015) Tömegspektrometriával létrehozott sejtfelszíni fehérjeatlasz. PloS one. PMID: 25894527
41. Boegel S, Löwer M, Bukur T (2014) Az emberi rákos sejtvonalak HLA-típusainak, HLA-expressziójának és neoepitóp-jelöltjeinek katalógusa. Oncoimmunology. PMID: 25960936
42. Scholtalbers J, Boegel S, Bukur T (2015) TCLP: egy online rákos sejtvonal-katalógus, amely integrálja a HLA-típust, a jósolt neoepitópokat, valamint a vírus- és génexpressziót. Genome medicine. PMID: 26589293
43. Li J, Zhao W, Akbani R (2017) Emberi rákos sejtvonalak jellemzése fordított fázisú fehérje-mikrochipek segítségével. Cancer Cell. PMID: 28196595
44. Gonçalves E, Poulos RC, Cai Z (2022) 949 emberi sejtvonalra kiterjedő, rákfajtákra kiterjedő proteomikai térkép. Cancer Cell. PMID: 35839778
45. Klijn C, Durinck S, Stawiski EW (2015) Emberi ráksejtvonalak átfogó transzkripciós profilja. Nature Biotechnology. PMID: 25485619
46. Ghandi M, Huang FW, Jané-Valbuena J (2019) A Ráksejtvonal-enciklopédia új generációs jellemzése. Nature. PMID: 31068700
47. Nusinow DP, Szpyt J, Ghandi M (2020) A Ráksejtvonal-enciklopédia kvantitatív proteomikája. Cell. PMID: 31978347
48. Chernobrovkin AL, Zubarev RA (2014) Vírusfehérjék kimutatása emberi sejtvonalakban xeno-proteomika segítségével: az utolsó érvényes kifogás eltávolítása, ami miatt nem vizsgálták meg minden sejtproteom-adatkészletet vírusfehérjék szempontjából. PloS one. PMID: 24618588
49. Kresse SH, Rydbeck H, Skårn M (2012) Az integrált elemzés feltárja a genetikai és epigenetikai változások közötti összefüggéseket az osteosarcomában. PloS one. PMID: 23144859
50. Andersson AC, Strömberg S, Bäckvall H (2006) A fehérjeexpresszió elemzése sejtmikroarrayeken: eszköz az antitest-alapú proteomikához. The Journal of Histochemistry and Cytochemistry. PMID: 16957166
51. Mayer Y, Abu Sada H, Zigdon Giladi H (2026) Osteoblaszt-szerű és csontvelő-stromális sejtvonalak korai osteogén és stromális markerválaszai egy hialuronsavval bevont xenogén csontátültetésre: feltáró in vitro elemzés. Dentistry Journal. PMID: 42187668
52. Grant GD, Brooks L 3rd, Zhang X (2013) Az U2OS sejtekben időszakosan expresszálódó, sejtciklus által szabályozott gének azonosítása, valamint azok FOXM1 és E2F transzkripciós faktorok általi szabályozása. A sejt molekuláris biológiája. PMID: 24109597
53. Wang F, Wu P, Qin S (2021) A curcin C gátolja az U2OS osteosarcoma sejtvonal proliferációját a JNK jelátviteli út aktiválásán keresztül, ROS által indukált apoptózis, autofágia és sejtciklus-leállás révén. Nemzetközi biológiai makromolekulák folyóirat. PMID: 34896468
54. Chen S, Jin Z, Dai L (2017) Az aloperin apoptózist indukál és gátolja az inváziót az MG-63 és U2OS humán osteosarcoma sejtekben. Biomedicine & pharmacotherapy. PMID: 29080457
55. Chen JM, Zhang J, Xia YM (2018) A természetes édesítőszer-metabolit, a steviol gátolja az emberi osteosarcoma U2OS sejtvonal proliferációját. Oncology Letters. PMID: 29552164
56. Kasiram MZ, Hapidin H, Abdullah H (2022) A tanninsav fokozza a ciszplatin hatását az emberi osteosarcoma sejtvonal (U2OS) sejtproliferációjára és apoptózisára. Pharmacological reports. PMID: 34652600
57. Erdogan MK, Usca AB (2025) A galluszsav fokozza az olaparib által kiváltott sejthalált és csökkenti az olaparib-rezisztenciát az emberi osteosarcoma U2OS sejtvonalban. Current Issues in Molecular Biology. PMID: 39996825
58. Bryan TM, Englezou A, Dalla-Pozza L (1997) Bizonyíték egy alternatív mechanizmusra a telomerhossz fenntartásában emberi daganatokban és daganatból származó sejtvonalakban. Nature Medicine. PMID: 9359704
59. Burke TM, Markwald RR, McHill AW (2015) A koffein hatása az emberi cirkadián órára in vivo és in vitro. Science Translational Medicine. PMID: 26378246
60. Tamai TK, Nakane Y, Ota W (2018) A cirkadián óra modulátorainak azonosítása a már létező gyógyszerek közül. EMBO Molecular Medicine. PMID: 29666146
61. Cellosaurus. U2OS (CVCL_0042). SIB Svájci Bioinformatikai Intézet. Elérhető: https://www.cellosaurus.org/CVCL_0042 (hozzáférés: 2026. augusztus 11.)