KG-1細胞株
KG-1細胞株の一般的な特性と由来
細胞株の由来と一般的な特性は、研究者が自身の研究におけるその使用を決定する上で役立ちます。研究を始める前に、これらの情報を確認しておくとよいでしょう。本記事のこのセクションでは、KG-1マクロファージの由来と特性について詳しく解説します。ここでは、以下の点について学びます：KG-1細胞とは何か？KG-1a細胞株とは何か？ KG-1細胞株の由来は何か？ KG-1の形態はどのようなものか？
- KG-1は、急性骨髄性白血病を患う白人男性（59歳）の骨髄穿刺液から樹立されたリンパ芽球様細胞株です。 1978年にKoefflerとGoldeによって樹立されました。これらの細胞は、主に前骨髄球または骨髄芽球の成熟段階にあります[1]。
- KG-1細胞はリンパ芽球様形態を呈しています。
- KG-1細胞株の核型は、擬二倍体のモード数を示す。
KG-1 および KG-1a
KG-1aは、親株であるKG-1細胞のサブラインです。KG-1細胞株を35回継代した後に樹立されました。KG-1細胞株に比べて分化度が低くなっています。 さらに、このサブラインは、親細胞株（KG-1）と比較して、細胞化学的、形態学的、機能的に成熟度が低い。
KG-1細胞株の培養に関する情報
本記事のこのセクションでは、KG-1細胞の培養に関する、研究作業を円滑にするために不可欠な情報をすべて解説します。ここでは、KG-1細胞株の倍加時間はどれくらいか、KG-1マクロファージの培養条件はどのようなものか、KG-1細胞の培養方法はどのようなものかについて学びます。
KG-1細胞の培養における要点
倍加時間：
KG-1の倍加時間は約45時間です。ただし、培養条件によって異なる場合があります。
付着培養か浮遊培養か：
KG-1細胞は浮遊培養で増殖します。
細胞密度：
KG-1細胞株の最適細胞密度は、1～3 × 10⁵ 細胞/mlです。継代を行う際は、細胞懸濁液を滅菌チューブに移し、遠心分離します。回収した細胞に新鮮な培地を加え、慎重に再懸濁させます。 その後、細胞を新しいフラスコに分注し、最適な細胞密度で培養します。細胞密度が1～2 × 10⁶細胞/mlの最大値に達した時点で、細胞を分割することができます。
増殖培地：
10% FBSを含むIMDM（Iscove's Modified Dulbecco's Medium）、 4.5 g/Lのグルコース、4 mMのL-グルタミン、1.0 mMのピルビン酸ナトリウム、および3.0 g/LのNaHCO₃を含むIMDM（Iscove's Modified Dulbecco's Medium）を用いてKG-1細胞を培養する。培地は3日ごとに交換する必要がある。
培養条件：
KG-1 AML細胞株は、37°C、5% CO₂供給の加湿インキュベーター内で培養する。
保存：
凍結した細胞は、細胞の生存率を維持するため、液体窒素の気相中、または電気式超低温フリーザー内で-150 °C以下の温度で保存される。
凍結プロセスおよび培地：
KG-1細胞の凍結には、CM-1またはCM-ACFが適しています。細胞に凍結ショックを与えないよう、徐凍法を用いて凍結します。この方法では、1分間に1°Cずつ温度を徐々に下げていきます。
解凍プロセス：
細胞は、小さな氷の塊が残るまで、37 °Cに予熱した水浴中で解凍します。解凍した細胞に新鮮な培地を加え、遠心分離して凍結培地の成分を除去します。細胞ペレットを慎重に再懸濁し、増殖培地が入った新しいフラスコに移します。
バイオセーフティレベル：
KG-1細胞培養を維持するには、バイオセーフティレベル1の実験室が不可欠です。
公開日：2023年 | 最終更新日：2026年5月
KG-1細胞株：利点と限界
他の細胞株と同様、KG-1骨髄性白血病細胞株にも多くの利点と限界があります。このセクションでは、研究での使用を決定する上で重要となる可能性のある、いくつかの注目すべき点について解説します。
利点
KG-1細胞の主な利点は以下の通りです：
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培養の容易さ
KG-1細胞は、研究施設において容易に培養でき、細胞培養の要件も単純です。維持管理や増殖条件が容易であるため、基本的な細胞培養設備さえあれば、幅広い研究者が利用可能です。
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急性骨髄性白血病（AML）モデル
急性骨髄性白血病（AML）の男性患者から樹立されたKG-1 AML細胞株は、AMLの生物学的特性の解明や潜在的な治療法の研究を行う上で貴重なツールとして機能し、この疾患の根本的なメカニズムや治療戦略に関する知見を提供します。
制限事項
KG-1細胞株に関連する制限事項は以下の通りです：
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in vitroモデル
KG-1細胞はAML研究において有用なin vitroモデルですが、生体内の疾患の複雑さを完全に再現しているわけではない点に留意する必要があります。これは、AMLの生物学的特性のあらゆる側面を網羅していない可能性のある、簡略化された細胞モデルであると言えます。
研究におけるKG-1細胞の応用
KG-1は、生物医学研究においていくつかの有望な応用可能性を秘めています。KG-1マクロファージが用いられる重要な研究には、以下のようなものがあります：
- がん研究：KG-1細胞は急性骨髄性白血病（AML）患者から由来したものであり、AMLの生物学的メカニズムを解明するための貴重な研究ツールと見なされています。 研究者らは、これらの細胞を用いて、AMLの発症、増殖、および薬剤耐性を促進する細胞・分子メカニズムを研究している。これには、AMLに関連する新規バイオマーカー、遺伝子変異、シグナル伝達経路の同定や発見も含まれる。 例えば、2019年に実施された研究では、長鎖非コードRNA（lncRNA）であるlinc00239が、急性骨髄性白血病細胞であるKG-1において、ドキソルビシン耐性および悪性挙動を促進することが調査された。 さらなる研究により、このlncRNAがPI3K/Akt/mTORシグナル伝達経路を活性化することで、AML細胞においてこれらの効果を発揮することが明らかになった[2]。
- 毒性学：KG1細胞株は、毒性学研究で広く使用されている。研究者らは、将来の非臨床および臨床評価に向けた有望な薬剤候補を特定するため、KG1骨髄性白血病細胞を用いて、化学療法薬や標的療法を含む潜在的な治療薬の毒性と有効性を試験している。 2018年に実施された研究では、ドキソルビシンを含むナノニオソームがKG1 AML細胞株に及ぼす毒性が分析された。この研究では、ナノニオソームが治療効果を高めることから、薬物送達に適したキャリアであることが示唆された[3]。 別の研究では、イラクサ（Urtica dioica）の葉から調製したイラクサ茶の治療効果について調査が行われた。この研究により、この植物の葉の水抽出物が、急性骨髄性白血病細胞であるKG-1およびU937に対して抗腫瘍効果を発揮することが明らかになった[4]。
KG-1細胞に関する論文
本記事のこのセクションでは、KG-1細胞に関する興味深い研究論文をいくつか紹介する。
ケルセチンは、TRAIL誘導性アポトーシスに対するヒト骨髄性白血病KG-1細胞の感受性を高める
本論文は『Journal of Cellular Physiology』（2019年）に掲載された。本研究では、ケルセチンという化合物が、KG-1 AML細胞株をTNF関連アポトーシス誘導リガンド（TRAIL）に対して感受性高くし、細胞におけるTRAIL誘導性細胞毒性の効果を増強する可能性があることが示唆された。
KLF8はAKT/mTOR経路を介して急性骨髄性白血病細胞の増殖と解糖を促進する
『Tropical Journal of Pharmaceutical Research』（2022年）に掲載された本論文は、Krüppel様転写因子8（KLF8）の発現低下が、AKT/mTORシグナル伝達経路の調節を通じて、AML細胞の増殖と解糖を抑制し、アポトーシスを促進することを示唆した。
U937およびKG-1細胞株に対するソラフェニブおよび三酸化ヒ素の影響：アポトーシスかオートファジーか？
『Cell Journal (Yakhteh)』（2020年）に掲載された本研究では、三酸化ヒ素およびソラフェニブがU937およびKG-1細胞に及ぼす潜在的な影響について検討した。
代謝阻害剤に対する急性骨髄性白血病の感受性：解糖系がより優れた治療標的であることが示された
『Medical Oncology』（2020年）に掲載された本研究では、AML細胞株KG-1における治療標的として、OXPHOSおよび解糖系を評価した。
クルクミンとサリドマイドの併用は、STAT3およびBcl-xLの発現を低下させ、急性骨髄性白血病細胞株においてアポトーシスを誘導する
2020年の『Drug Design, Development, and Therapy』誌に掲載された本論文は、クルクミンとサリドマイドの複合体が、STAT3およびBcl-xLの発現を低下させることで、KG-1細胞において相乗的にアポトーシス効果を発揮することを示唆した。
6. KG-1細胞株に関するリソース：プロトコル、動画など
以下に、KG-1細胞に関するオンラインリソースをいくつか紹介します。
- 浮遊細胞の継代：この動画では、KG-1のような浮遊細胞培養の継代プロトコルについて解説しています。
以下のリンクには、KG-1細胞の培養プロトコルが掲載されています：
- KG-1細胞株：このウェブサイトには、KG-1細胞株に関する基本的な細胞培養情報が豊富に掲載されています。細胞株用培地に関する情報に加え、凍結保存株および増殖培養株の継代や取り扱いに関するプロトコルも含まれています。
参考文献
- Pelliccia, F., V. Ubertini、および N. Bosco、「研究における細胞株の使用に先立つ分子細胞遺伝学的解析の重要性：KG-1a白血病細胞株の事例」。Oncol Lett, 2012. 4(2): p. 237-240.
- Yang, Y. 他, 長鎖非コードRNA linc00239は、急性骨髄性白血病細胞において、PI3K/Akt/mTOR経路の活性化を介して、悪性挙動およびドキソルビシンに対する化学療法抵抗性を部分的に促進する。Oncology Reports, 2019. 41(4): p. 2311-2320.
- Bahrami-Banan, F. 他、ドキソルビシンを含むナノニオソームの調製と研究、および急性骨髄芽球性白血病細胞株 KG-1 に対するその毒性の評価。『Payavard Salamat』、2018年。 12(4): p. 309-323.
- Hodroj, M.H. 他、イラクサ茶はアポトーシスを促進することにより、in vitro で急性骨髄性白血病細胞の増殖を抑制する。『Nutrients』、2020年。12(9): p. 2629。