SW-620細胞 ― 大腸がんの研究および実験への影響
SW-620細胞は、デュークス分類ステージCに相当するヒト結腸直腸がん細胞株です。高い腫瘍形成能および転移能を有しているため、がん研究や毒性学研究において広く利用されています。本記事では、結腸がん細胞株SW-620の基本的な特徴について解説します。
- 培養液
- SW-620細胞の最適な増殖には、10%の胎児牛血清、4.5 g/Lのグルコース、4 mMのL-グルタミン、1.5 g/LのNaHCO3、および1.0 mMのピルビン酸ナトリウムを添加したDMEM培地が使用される。 培地は週に2回交換する必要があります。
- 倍加時間
- SW-620の倍加時間は20～26時間です。
- 増殖様式
- SW-620 細胞株は付着性です。細胞は培養容器の表面に単層を形成します。
- バイオセーフティレベル
- BSL-1
SW-620細胞の由来と一般的な特性
由来と一般的な特性は、細胞株に関する最も重要な情報です。研究にこの細胞株を取り入れることを検討している研究者にとって、これらを事前に把握しておくことは不可欠です。本記事のこのセクションでは、SW-620細胞株の主な特徴と由来について解説します。主に以下の点について学びます：SW-620細胞株とは何か？ SW-620細胞株の特徴とは？ SW-620の由来は？ SW-640細胞のサイズは？ そして、SW-620とSW-480の違いは？
- SW-620は、大腸癌細胞株であり、結腸腺癌を患う51歳の白人男性の浸潤性リンパ節病変から由来しています[1]。この細胞株は、A. Leibovitzらによって寄託されました。
- SW-620細胞は上皮様形態を呈しています。また、微絨毛に相当する小円形かつ双極性の細胞から構成されています。
- SW-620細胞の直径は14.4 ± 0.3 μmである。
- これらの結腸癌細胞は、超二倍体の核型を示す。SW-620細胞のモード染色体数は50であり、45から53の範囲で変動する可能性がある。
SW-480 対 SW-620
SW-480およびSW-620は、大腸がん細胞株である。SW-480は原発腫瘍から樹立されたのに対し、SW-620は転移リンパ節から樹立された。さらに、これらの細胞株から形成される異種移植片は互いに異なる。 SW-620の異種移植片は腫瘍細胞シートを形成するのに対し、SW-480の異種移植片は腺様構造を形成する[2]。両細胞株は同一の変異プロファイルを共有している。
SW-620細胞：培養に関する情報
細胞株の基本的な培養概念を理解することは、適切な取り扱いと維持管理につながるため不可欠です。本節では、SW-620の培養に関する重要なポイントをいくつか紹介します。これらは以下の理解に役立ちます：SW-620の培地とは？ SW-620の倍加時間はどれくらいか？SW-620細胞はどのように培養するのか？
SW-620細胞の培養における重要なポイント
倍加時間：
SW-620の倍加時間は20～26時間です。
付着培養か浮遊培養か：
SW-620細胞株は付着性です。細胞は培養容器の表面に単層を形成します。
継代倍率：
SW-620細胞は、1:3の分割比で継代されます。付着細胞を、マグネシウムおよびカルシウムを含まないリン酸塩生理食塩水（1X）で洗浄します。次に、継代用溶液であるAccutaseを添加し、室温で8～10分間インキュベートします。 新鮮な培地を加え、細胞を遠心分離する。その後、回収した細胞を培養培地に慎重に再懸濁し、新しいフラスコに移して培養を行う。
増殖培地：
SW-620細胞の最適な増殖には、10%の胎児牛血清、4.5 g/Lのグルコース、4 mMのL-グルタミン、1.5 g/LのNaHCO3、および1.0 mMのピルビン酸ナトリウムを添加したDMEM培地を使用する。 培地は週に2回交換する必要があります。
培養条件：
SW-620結腸癌細胞は、37°C、5% CO₂の加湿インキュベーター内で培養する。
保存：
凍結後、SW-620細胞は-150°C以下の超低温フリーザーまたは液体窒素の気相中で保存される。
凍結プロセスおよび培地：
CM-1またはCM-ACFは、SW-620細胞にとって理想的な凍結培地である。SW-620細胞の凍結には緩慢凍結法が用いられる。この方法では、1分あたりの温度低下を1°Cに抑えることで、細胞の生存率を維持する。
解凍プロセス：
凍結したSW-620細胞は、あらかじめ37°Cに設定された水浴中で40～60秒間解凍します。 解凍後、培養液を加え、遠心分離を行って凍結培地の成分を除去します。その後、得られた細胞ペレットを増殖培地に再懸濁し、細胞を新しいフラスコに移して増殖させます。
バイオセーフティレベル：
SW-620培養の取り扱いには、バイオセーフティレベル1（BSL-1）の実験室が必要です。
SW-620セルの利点
利点
- 結腸癌のモデル化：SW-620細胞は結腸癌の重要なモデルとして機能し、特に異種移植モデルにおいて、腫瘍および転移のメカニズムに関する詳細な研究を可能にします。
- がん研究および治療：これらの細胞は、がんの生物学、化学療法の有効性、およびアノイキスを含む細胞死のメカニズムの解明を促進します。
- CD133の発現：SW-620細胞におけるCD133の発現は、がん幹細胞の生物学、およびそれが腫瘍形成や治療抵抗性に及ぼす影響についての知見をもたらします。
- フローサイトメトリーへの応用：これらの細胞に対するフローサイトメトリー解析により、細胞集団、アポトーシスのレベル、および増殖の評価が可能になります。
SW-620細胞株の研究用途
SW-620細胞が有望な有用性を示す研究分野について、以下に説明します。
- がん研究：SW-620は、大腸がんの生物学を研究するための極めて貴重な細胞モデルです。研究者たちは、このin vitroモデルを用いて、がん細胞の増殖、浸潤、および遊走を促進する分子メカニズムの解明に取り組んでいます。 さらに、SW-620細胞株の変異（p53、APC、KRASなど）の研究にも利用できます。2021年に実施された研究では、SW-620細胞株のKRAS変異が新規薬剤FL118に対する感受性に及ぼす影響が検討されました。 その結果、KRASの過剰発現はFL118による大腸がん細胞のアポトーシスを促進する一方、KRASのサイレンシングはそれを抑制することが観察されました。これらの結果は、KRAS変異を有する結腸癌患者におけるFL118の使用予測に役立つ可能性があります[3]。
- 薬剤スクリーニングと開発：SW-620細胞株は、結腸がんに対する潜在的な薬剤候補のスクリーニングや試験に広く利用されている。 研究者らは、これらの細胞を用いて薬剤の細胞毒性や有効性を評価し、標的治療法の開発につなげている。例えば、ある研究では、SW-620細胞株を用いて、シナモンおよびクローブの単一精油化合物の抗大腸がん活性を調査した [4]。
- 転移の研究：転移の可能性が高いため、SW-620細胞は、がん細胞の転移の根底にある分子経路の解明に利用することができる。 例えば、Zhou Yang氏とその共同研究者は、結腸がんの進行および転移におけるGrainy-head-like 2（GRHL2）遺伝子の役割を明らかにした。彼らは、GRHL2遺伝子の発現が、上皮間葉転換（EMT）の抑制を介して、結腸直腸がんの進行および転移を抑制すると提唱した[5]。
SW620細胞株の確保
SW-620細胞：関連文献
このセクションでは、SW-620細胞に関する興味深く、最も多く引用されている研究論文をいくつか紹介します。
エラギタンニンの代謝産物であるウロリチンAは、ヒトSW620大腸がん細胞においてオートファジーを誘導し、転移を抑制する
『Molecular Carcinogenesis』（2017年）に掲載された本研究では、ポリフェノールの一種であるウロリチンAの投与が、大腸がん細胞株SW620においてオートファジーを誘導することが示唆された。また、がん細胞の転移も抑制された。
テトランドリンは、核因子-κB、マトリックスメタロプロテアーゼ-2、およびマトリックスメタロプロテアーゼ-9のシグナル伝達経路を阻害することにより、ヒト結腸癌SW620細胞の接着、遊走、浸潤を抑制する
『Oncology Letters』（2018年）に掲載された本論文は、SW-620細胞を用いて、ビスベンジルイソキノリンアルカロイドであるテトランドリンの抗転移能について検討した。
CDCA3は、大腸がんにおいてNF-κB/サイクリンD1シグナル伝達経路を活性化することで細胞増殖を促進する
本論文は『Biochemical and Biophysical Research Communications』（2018年）に掲載された。これによると、CDCA3（細胞分裂周期関連3）遺伝子は結腸直腸がん細胞において発現が上昇しており、NF-κBシグナル伝達を活性化することで細胞増殖を促進すると提唱されている。
VEGFおよびDLL4を標的とする二重特異性抗体ABL001は、化学療法と併用することで、異種移植モデルにおける腫瘍の進行を相乗的に抑制する
『International Journal of Molecular Sciences』（2021年）に掲載された研究では、SW620異種移植モデルにおいて、二重特異性抗体（ABL001）と化学療法薬が腫瘍の進行に及ぼす相乗効果について調査した。
薬用植物バコパ・モニエリ（Bacopa monnieri）からの精製抽出物であるバコパサイドIIは、細胞周期の停止とアポトーシスを誘導することにより、in vitroで結腸がん細胞の増殖を抑制する
本論文は『Cells』（2018年）に掲載された。本研究では、バコパ・モニエリ由来のバコパサイドII抽出物について、SW-620およびその他の大腸がん細胞における抗腫瘍活性を検討した。
SW-620細胞株に関するリソース：プロトコル、動画など
以下は、SW-620大腸癌細胞を取り上げたオンラインリソースの一部です。
- SW-620のトランスフェクション：この記事では、SW-620細胞株の安定トランスフェクションプロトコルについて簡潔に説明しています。
以下のリンクには、SW620細胞の培養プロトコルが掲載されています。
- SW-620細胞培養プロトコル：このリンクでは、SW-620細胞株に関する基本情報を提供しています。また、SW-620細胞の継代培養プロトコルや、凍結保存されたSW-620培養細胞および増殖中のSW-620培養細胞の取り扱い方法を学ぶ上でも役立ちます。
- 細胞培養プロトコル：この動画は、付着性細胞の継代、凍結、および解凍のプロトコルを学ぶための優れた資料です。
SW620セルに関するよくある質問
SW620細胞は、大腸がん患者のリンパ節転移から得られたヒト大腸腺がん細胞であり、がん研究にとって重要な細胞である。
SW620細胞の直径は一般に15～30マイクロメートルであるが、培養条件によって異なることがある。
SW620細胞はTP53遺伝子を含むいくつかの突然変異を示す。これらの変異は細胞の形態に影響を与え、集団内で多様な形や大きさになる。
SW620細胞もSW480細胞も結腸腺癌由来であるが、SW620細胞は転移部位由来であるのに対し、SW480細胞は原発巣由来である。この違いは、遺伝的構成、培養における挙動、治療に対する反応性に影響を与える可能性がある。
SW620細胞は、特に異種移植マウスモデルで腫瘍を形成する能力と、CD133のような癌幹細胞マーカーを発現することから、腫瘍形成の研究に役立っている。
はい、SW620細胞は、様々ながん治療薬や環境条件に反応するアポトーシスやアノイキスなどの細胞死経路を研究するために使用されています。
SW620細胞の高い転移能と転移リンパ節由来であることから、大腸癌の転移を研究するのに適したモデルである。
フローサイトメトリーにより、CD133の発現パターンやアポトーシスの程度、アノイキスに対する感受性など、SW620細胞の特性を解析することができる。
SW620細胞は、免疫不全異種移植マウスモデルに導入されると高い腫瘍形成能を示すため、in vivoでのがん進行研究に有用である。
参考文献
- Siekmann, W. ほか, リドカインおよびロピバカインが原発性（SW480）および転移性（SW620）結腸癌細胞株に及ぼす影響. Oncol Lett, 2019. 18(1): p. 395-401.
- Hewitt, R.E. 他, 「結腸癌進行モデルの検証」。J Pathol, 2000. 192(4): p. 446-54.
- Thangaiyan, R. 他, KRAS変異のサブタイプは、サバイビン、Mcl-1、XIAP、cIAP2、およびMdmXの新規阻害剤であるFL118に対する大腸がん細胞の感受性に顕著な影響を与える。American Journal of Translational Research, 2021. 13(7): p. 7458.
- Petrocelli, G. 他、大腸がん（CRC）の予防および治療に有効な植物精油に含まれる分子。『Molecules』、2021年。26(4): p. 885.
- Yang, Z. 他、GRHL2は上皮間葉転換を抑制することにより、大腸がんの進行および転移を抑制する。『Cancer biology & therapy』、2019年。20(9): p. 1195-1205。