HL-60細胞急性骨髄性白血病研究の要点
HL-60は不死性のヒト白血病細胞株である。HL-60は、癌生物学の研究や抗癌剤の有効性を調べるために広く用いられている。さらに、白血病細胞の増殖と分化に関与する様々な細胞機構や分子機構を理解するためにも使用される。
HL-60細胞株由来と一般情報
HL-60細胞株は血液学研究において極めて重要なモデルであり、急性前骨髄球性白血病の性質と治療について深い洞察を与えてくれる。このブログでは、HL-60細胞株の起源と特徴について掘り下げ、医学研究と治療法の開発におけるその重要な役割に光を当てる。
HL-60は、急性前骨髄球性白血病と診断された36歳の白人女性の白血病細胞から初めて樹立された。この先駆的な研究はS.J.コリンズと彼のチームによって行われ、HL-60は懸濁液中で単離培養に成功した最初の骨髄性白血病細胞株として、重要なブレークスルーを示した。HL-60はリンパ芽球系の形態を示し、懸濁液中で増殖し、丸い形をしていることが知られている。これらの細胞の大きさは様々で、直径は9〜25μmであり、その不均一性を反映している。ゲノムレベルでは、HL-60細胞株は主に偽2倍体であり、染色体数は43本である。興味深いことに、細胞のごく一部（6.2％）が2S成分を示し、遺伝的構成にもう一つ複雑な層が加わっている [1]。
HL-60細胞のこのような基本的な側面を理解することは、細胞レベルでの白血病の知識を深めるだけでなく、新しい治療法を発見するための現在進行中の研究努力を支援する。以下のセクションでは、HL-60細胞株のユニークな性質が、医学研究の大きな進歩にどのように寄与してきたかを探ってみたい。
HL-60細胞培養情報
HL-60細胞の培養はシンプルで簡単です。このセクションでは、HL-60細胞株の倍加時間は？HL-60は接着培養ですか、それとも懸濁培養ですか？HL-60細胞株の播種密度は？HL-60の増殖に使用する培地は？
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倍加時間 |
HL-60細胞の倍加時間は約36～48時間です。 |
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接着か懸濁か： |
HL-60細胞は懸濁培養で増殖します。 |
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播種密度 |
継代培養の場合は1 x106cells/mlの密度で播種し、新しい培養を開始する場合は2 x105cells/mlの密度で播種する。 |
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増殖培地： |
HL-60 細胞の培養には、10 % FBSと2.5 mM L-グルタミンを添加したRPMI 1640 培地を用いる。培地は週に2～3回更新する。 |
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増殖条件 |
HL-60細胞は加湿インキュベーター内で37℃、5 %CO2供給で培養する。 |
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保存： |
HL-60細胞は-150℃以下または液体窒素の気相中で保存し、最大数の細胞を生存させる。 |
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凍結培地とプロセス |
HL-60細胞の凍結にはCM-1またはCM-ACF凍結培地を使用する。HL-60細胞の凍結には緩慢凍結法が好ましい。 |
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解凍工程 |
凍結したHL-60細胞バイアルを37℃に設定したウォーターバス中で急速に攪拌する。その後、細胞を遠心分離して凍結培地を除去する。新しい培地を加え、細胞を再懸濁してフラスコに分注し、増殖させる。 |
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バイオセーフティ・レベル |
HL-60培養物の取り扱いにはバイオセーフティーレベル1が推奨される。 |
HL-60細胞：利点と欠点
どのような細胞株を使うにしても、その長所と短所について知っておきたいものです。このセクションでは、HL-60細胞を使うことの長所と短所をいくつか取り上げます。
長所
HL-60細胞株の顕著な長所は以下の通りである：
- 多用途性：HL-60細胞は、適切な増殖条件下で、単球、マクロファージ、顆粒球を含む複数の細胞型に分化する能力を持つ。このため、細胞分化やその他の細胞プロセスの研究に有用である。
- 培養が容易HL-60細胞は懸濁培養での増殖と維持が容易であり、複数の細胞プロセスを研究するのに便利なツールである。
- 白血病のin vitroモデル：この細胞は急性骨髄性白血病患者から得られたものであり、白血病に類似した遺伝的、分子的特徴を有している。
欠点
HL-60細胞株の欠点は以下の通りである：
- 限られた分化能： HL-60は刺激に応答していくつかの骨髄系譜に分化できるが、分化能は初代細胞に比べて限られている。
研究におけるHL-60細胞株の応用：癌から免疫学、そしてその先へ
急性前骨髄球性白血病患者由来のHL-60細胞株は、その多用途性と培養の容易さにより、医学研究の要となっている。HL-60細胞株はメンテナンスが容易であるため、様々な研究応用において極めて重要な役割を担っており、本特集ではその中でも特に重要な細胞株について、広範な研究キーワードを織り交ぜながら包括的に紹介する。
がん研究
腫瘍学の領域において、HL-60細胞株は、がん細胞のシグナル伝達の複雑さを解明し、がん遺伝子の発現についての理解を進め、新しい治療標的の発見を推進するのに役立ってきた。この細胞株は、新しい化学療法剤のスクリーニングに使用される白血病細胞株パネルの一部を形成している。HL-60細胞を用いて、海洋生物から抽出した化合物の抗白血病特性を調べ、抗増殖作用とアポトーシス促進作用の両方を明らかにしたことは、痛ましい一例である[2]。さらに、この細胞株は、チモキノンのような生物活性化合物の治療的有望性を評価すると同時に、JAK/STATのような極めて重要なシグナル伝達経路と、それらが白血病細胞増殖に及ぼす影響の検討を容易にした [3]。
免疫学
HL-60細胞は、走化性の複雑なプロセスや主要な免疫メディエーターの発現制御を含む様々な免疫応答を調べるための強固なin vitroシステムである。これらの細胞は、マクロファージや好中球に似た骨髄系細胞に分化することができ、炎症経路を研究するための万能モデルとして役立っている。例えば、HL-60由来のマクロファージ様細胞は、アブラナ属の植物化学物質の抗炎症能を調べるために用いられた[4]。別の研究では、HL-60細胞を好中球様細胞に分化させることで、細胞分化と関連する免疫機能に極めて重要な遺伝子を同定することができた[5]。
創薬
HL-60の骨髄分化能は創薬にも利用されており、特に白血病治療において重要な分化経路を調節する可能性のある候補を同定している。このことは、HL-60細胞株を用いて天然物の抗がん作用を評価した研究によって実証されている[6]。
さらに、HL-60細胞株は、レチノイン酸のような薬剤による治療がどのように単球分化をもたらすか、あるいは細胞外トラップの生成において、この細胞がどのように一次好中球を模倣するかを理解するなど、骨髄系細胞株の生物学の様々な側面を研究するために使用されている。血液学的悪性腫瘍の分子事象の解明におけるこのモデルの使用は、突然変異細胞パネル研究、特に白血病p53ホットスポット解析への応用によって、さらに拡張される。
HL-60の細胞力学、倍加時間、マイクロ流体チャンネルでのエレクトロポレーションに対する反応を研究する人々にとって、この細胞株は研究のための信頼できるプラットフォームを提供する。
HL-60細胞株
HL-60細胞研究発表
HL-60細胞に関する研究はいくつかあります。ここでは代表的なものを紹介する：
ヒト白血病HL-60およびヒト乳癌MCF-7細胞に対するDendronephthya gigantea由来Stigmast-5-en-3-olのアポトーシスおよび抗増殖効果
この研究論文は、化合物Stigmast-5-en-3-olのHL-60白血病細胞およびMCF7乳がん細胞に対する抗腫瘍効果を提案した。
チモキノンはJAK/STAT陰性制御因子の再発現を介してHL60白血病細胞の細胞増殖を抑制し、アポトーシスを促進する
この研究では、HL-60細胞の増殖におけるJAK/STATシグナルの役割について述べている。さらに、研究者らはこの白血病細胞株を用いてチモキノン化合物の治療可能性を調査している。この化合物は、JAK/STATカスケードの負の制御因子の発現を復活させることにより、細胞増殖を阻害し、細胞死を誘導する。
HL-60細胞由来のヒトマクロファージ様細胞モデルにおけるアブラナ科植物生理活性化合物の抗炎症能の解析
本研究では、HL-60細胞を用いてマクロファージ様細胞モデルを作成し、アブラナ科植物化合物の抗炎症活性を検討した。
ERKは、ジメチルスルホキシド誘導HL-60好中球様細胞（炎症性好中球を模倣）の分化と機能に関与する
International Immunopharmacology誌に掲載されたこの研究では、ジメチルスルホキシドを用いてHL-60細胞株から好中球様細胞を作製した。この研究では、ERK遺伝子がこれらの細胞の分化に関与していることが観察された。
選択された植物ポリフェノール、没食子酸およびエラグ酸の感受性および多剤耐性白血病HL60細胞に対する抗腫瘍効果
この研究論文は、植物ポリフェノール化合物、すなわち没食子酸とエラグ酸の、薬剤感受性および薬剤耐性のHL-60白血病細胞に対する抗がん作用を調べたものである。
HL-60細胞株のリソース：プロトコール、ビデオ、その他
HL-60細胞株については、複数のオンライン教育リソースが利用可能です。このセクションでは、この細胞株の培養とトランスフェクションについて説明したいくつかのリソースを取り上げる。
細胞培養プロトコール
HL-60細胞の培養方法について説明したリソースは以下の通りです：
トランスフェクション・プロトコール
HL-60細胞に最適なトランスフェクション法を説明したリソースをご紹介します。
- HL-60細胞のトランスフェクションこのリンクにHL-60白血病細胞のトランスフェクションの詳細な手順がある。
- HL-60細胞の一過性トランスフェクション：この文書には細胞株に関する有用な情報とHL-60細胞の一過性トランスフェクションの詳細なプロトコールが記載されています。
HL-60細胞株関連ビデオ
HL-60細胞に関するビデオ資料は非常に限られています。
- HL-60細胞の継代このビデオでは、HL-60細胞の継代培養プロトコールについて説明しています。
この記事が、HL-60細胞株の培養と維持に関する基本的な情報を提供することを期待しています。さらに、この白血病細胞を研究に使用する利点についての知識を深めることができます。HL-60細胞株のご利用をお考えの方は、ぜひ弊社にご注文ください。
HL-60細胞株研究者のための必須FAQ
参考文献
- Fleck, R., S. Romero-Steiner, and M. Nahm,Use of HL-60 cell line to measure opsonic capacity of pneumococcal antibodies.Clinical and Vaccine Immunology, 2005.12(1): p. 19-27.
- Fernando, I.S., et al.,ヒト白血病HL-60細胞およびヒト乳がんMCF-7細胞に対するDendronephthya gigantea由来Stigmast-5-en-3-olのアポトーシスおよび抗増殖効果。Toxicology in Vitro, 2018.52: p. 297-305.
- Almajali, B., et al.,Thymoquinone suppresses cell proliferation and enhance apoptosis of HL60 leukemia cells through re-expression of JAK/STAT negative regulators.アジア太平洋がん予防ジャーナル：APJCP, 2021.22(3): p. 879.
- Ruiz-Alcaraz, A.J., et al.,HL-60細胞由来のヒトマクロファージ様細胞モデルにおけるアブラナ科植物生理活性化合物の抗炎症能の解析。Biomedicine & Pharmacotherapy, 2022.149: p. 112804.
- Wang, D., et al.,ERKは、炎症性好中球を模倣するジメチルスルホキシド誘導HL-60好中球様細胞の分化と機能に関与している。International Immunopharmacology, 2020.84: p. 106510.
- Núñez-Sánchez、M.Á.、他、HL-60骨髄性白血病細胞におけるブラシカ由来生物活性化合物の抗白血病活性。International Journal of Molecular Sciences, 2022.23(21): p. 13400.