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公開日：2023年 | 最終更新日：2026年5月

MCF-7細胞株：乳がん研究および薬剤試験の礎

1973年にヒト乳腺癌細胞から樹立されたMCF-7細胞株は、乳がん研究の最前線に位置し、エストロゲン受容体およびプロゲステロン受容体陽性乳がんの複雑な生物学的メカニズムを解明するための重要なモデルを提供しています。 これらの細胞はヒト乳がんの縮図として機能し、ホルモン依存性および非依存性の腫瘍増殖の両方を研究する上で不可欠な特性を示しています。 研究者たちは、MCF-7細胞を用いて、エストロゲンやタモキシフェンといったホルモンががん細胞の増殖を調節する複雑な相互作用を解明し、スフェロイド形成から臨床的な乳がんの進行に至るまでの分子レベルの複雑なメカニズムを深く掘り下げています。

転移性乳がんの研究において、MCF-7細胞は極めて重要であり、腫瘍の自然な環境を模倣した、足場や自由なハイドロゲルへのマイクロ組織の埋め込みといった最先端の手法に用いられています。 これにより、特に閉経後の女性における転移性疾患や、左右の乳房に現れる異なる影響を詳細に解析することが可能となる。薬理遺伝学および薬理エピジェネティクスの考察がこの研究の中核をなしており、MCF-7細胞は、病期ごとの疾患特性や生体内での治療反応を解明する一助となっている。

また、MCF-7細胞は、高電圧電気化学療法などの革新的な治療法を検証する腫瘍学研究や、ヒトの乳がん細胞を忠実に再現した動物モデルにおいても、基盤としての役割を果たしています。これらの腫瘍細胞の挙動を調節する上での間葉系幹細胞の役割も、現在注目されている側面の一つです。 さらに、MCF-7細胞を通じてエストロゲン、アンドロゲン、および乳がん細胞の増殖との相互作用を理解することは、計り知れない知見をもたらし、絶えず進化するがん研究の分野における知識の探求を後押ししています。

MCF-7細胞株：由来および一般情報

MCF-7細胞株を取り扱う前に、その形態、細胞サイズ、およびその他の一般的な特性を理解しておくことが不可欠です。

「MCF-7」という名称は、ミシガンがん財団（Michigan Cancer Foundation）と7を意味しています。この細胞株は、ミシガン州デトロイトにあるミシガンがん財団のソウル博士によって樹立されました。 この細胞株は、1970年に、転移性乳がんを患う69歳の白人女性の胸水から単離されました。 MCF-7は、エストロゲン、プロゲステロン、およびグルココルチコイド受容体を発現する、ルミナルAサブタイプの乳がんです [1, 2]。 

MCF-7細胞はホルモン依存性の乳がん細胞である。これらの乳腺上皮細胞は、ホルモン非依存性のMDA-MB-231細胞と比較して、転移能が低く、侵襲性も低い [3]。

  • MCF-7細胞の形態：上皮様形態。細胞は単層を形成し、細胞間接着が強く、石畳様外観を示す
  • 細胞サイズ：19.9 μm～33.9 μmの範囲
  • ゲノムおよび倍数性：染色体のモード数：82；倍数性の範囲：66～87
  • MCF-7細胞株の変異体：元のMCF-7細胞と比較して、異なる遺伝的プロファイルおよび遺伝子発現を示す複数のKO変異体が存在する [4]

走査型電子顕微鏡で観察された乳がん細胞。

MCF-7細胞の細胞培養に関する情報

MCF-7は、乳がん研究機関で広く培養されている細胞株です。これらの細胞を培養する前に、「MCF-7細胞の倍加時間はどれくらいか？」「MCF-7細胞は付着性か？」「MCF-7細胞の培養液は何か？」といった疑問が頭に浮かぶかもしれません。 このセクションでは、以下の重要なポイントについて解説します：

項目

説明

倍加時間

MCF-7細胞の平均倍加時間は24時間です

付着型か浮遊型か

MCF-7細胞は、単層として増殖し、細胞凝集体を形成する付着性細胞である

播種密度

増殖速度の遅いMCF-7細胞は、3 × 10^4細胞/cm^2の密度で播種する。培地を除去した後、付着性のMCF-7細胞を1×PBSで洗浄する。Accutaseパッセージ溶液を用いて細胞を剥離させる。 培養液を加え、細胞を遠心分離する。細胞ペレットを再懸濁し、新しい培養液を入れた新しいフラスコに移す

培養液

MCF-7細胞の培養には、10% FBSおよび2.5 mM L-グルタミンを添加したイーグル最小必須培地（EMEM）を使用する。培地は週に2～3回交換する

培養条件

MCF-7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

細胞の生存率を維持するため、液体窒素（-195°C）の気相中で保存する

凍結手順および培地

MCF-7細胞の凍結には、細胞の生存率を維持するために、温度を1°Cずつ徐々に下げていく緩慢凍結法が推奨される。MCF-7細胞に使用される凍結培地は、CM-1またはCM-ACFである

解凍手順

凍結したMCF-7細胞を、あらかじめ温めておいた水浴（37°C）中で40～60秒間、急速に撹拌する。 バイアル内を冷やすために、小さな氷の塊を1つ残しておく。細胞は、新しい培養液を入れたフラスコで直接培養することも、遠心分離して凍結培地を除去することもできる。得られた細胞ペレットを新しい培液に慎重に再懸濁し、増殖のためにフラスコに分注する

バイオセーフティレベル

トリプルポジティブMCF-7細胞の取り扱いには、バイオセーフティレベル1が適用されます。

MCF 7 cells

低コンフルエンシーおよび高コンフルエンシーのMCF-7細胞。

公開日：2023年 | 最終更新日：2026年5月

MCF-7細胞：利点と限界

すべてのがん細胞株には、何らかの長所と短所があります。では、研究用途においてMCF-7細胞が注目される理由は何でしょうか？また、MCF-7細胞株にはどのような限界があるのでしょうか？

利点

MCF-7細胞株には多くの利点があります。ここでは、特に重要なものをいくつか挙げます：

  • 特性が十分に解明されている： MCF-7細胞株は特性が十分に解明されているため、がん研究機関で頻繁に採用されています。
  • エストロゲン応答性：MCF-7はエストロゲン応答性の乳がん細胞です。これらの細胞は増殖・増殖にエストロゲンを必要とし、エストロゲン受容体β（ERβ）と比較して、エストロゲン受容体α（ERα）のmRNA発現レベルが高くなっています。このため、MCF-7細胞は、乳がんの生物学におけるエストロゲン受容体シグナル伝達の役割を研究する上で、非常に有用です。
  • ホルモン依存性：MCF-7細胞は、受容体陽性かつホルモン依存性の乳がんの代表的なモデルです。

制限事項

MCF-7細胞に一般的に指摘される制限事項は以下の通りです：

  • 増殖速度が遅い：他の乳がん細胞株と比較して、MCF-7細胞の増殖は遅い。そのため、様々な細胞培養実験を行う際には、比較的高い細胞密度で播種される。

MCF-7細胞：乳がんに関する学際的研究と意義

MCF-7細胞を用いた乳がんの特性解析

MCF-7細胞は、1973年にヒトの乳腺癌組織から樹立された、乳がん研究の礎となる細胞株である。 これらの細胞は、エストロゲン受容体を発現しているため、エストロゲン受容体陽性乳がんの研究において特に重要です。これにより、研究者はエストロゲン依存性の増殖の微妙な違いや、タモキシフェンなどのホルモン療法の有効性を調査することができ、これらの治療法における作用機序や耐性の解明をさらに進めることができます。

ホルモン関連の研究にとどまらず、MCF-7細胞は分子レベルでの乳がんの解明においても極めて重要な役割を果たしています。その応用範囲は、腫瘍の分子プロファイルの解析から、2次元培養や、生体内の腫瘍微小環境を忠実に再現した足場を用いた3次元マイクロ組織内におけるがん細胞の増殖・進行の研究にまで及びます。

乳がんの薬剤耐性への対策

MCF-7細胞は、乳がん治療における薬剤耐性の理解と克服に大きく貢献してきました。高用量の化学療法薬への曝露によって耐性を誘導することで、研究者はがんの再発や患者の生存率低下につながるメカニズムを解明することができます。 MCF-7細胞を用いた詳細な研究により、長鎖非コードRNAであるHOTAIRが薬剤耐性において果たす役割が解明され、治療的介入の潜在的な標的が提示された。

抗がん剤の継続的な開発においても、天然物、合成化合物、ナノ粒子など、さまざまな物質の抗がん作用をスクリーニングするためにMCF-7細胞が活用されている。こうした取り組みは、薬剤耐性を持つがん細胞株に対処できる、より効果的な乳がん治療法を確立するために不可欠である。

治療法の開発と臨床応用への進展

MCF-7細胞を用いた研究から得られた知見は、乳がんの治療法開発にも活かされている。 前臨床試験における重要なツールとして、MCF-7細胞は化合物のスクリーニング、細胞毒性の測定、アポトーシス誘導の評価に用いられています。この研究は将来の臨床応用において極めて重要な意味を持ち、MCF-7細胞を用いた研究から得られた知見は、今後も患者ケアと治療成果を向上させるための革新的な戦略の指針となり続けるでしょう。

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MCF-7細胞：関連文献

MCF-7細胞に関する論文は数多く存在します。本節では、その中から特に注目すべき例をいくつか取り上げます：

lncRNA-HOTAIRのノックダウンは、PI3K/AKT/mTORシグナル伝達経路を介して、ドキソルビシンに対する乳がん細胞の薬剤耐性を低下させる

本論文は、2019年にZhixiang Liらによって『Experimental and Therapeutic Medicine』誌に掲載された。この研究では、長鎖非コードRNA（lncRNA）HOTAIRのノックダウンが、PI3K/AKT/mTOR経路を調節することにより、MCF-7乳がん細胞におけるドキソルビシン耐性を解消することが示唆された。

グアジャジアルは、薬剤耐性乳がん細胞においてABCトランスポーターの発現を阻害し、PI3K/Akt経路を抑制することで、多剤耐性を逆転させる

『Chemico-Biological Interactions』誌に掲載された本論文では、親株および薬剤耐性MCF-7細胞を用いて、化合物グアジャディアルが薬剤耐性に及ぼす影響を調査した。この化合物は、ABCトランスポーターの発現を阻害し、PI3K/AKT経路をダウンレギュレートすることで、多剤耐性を逆転させる。

MCF7細胞におけるカンナビジオールと化学療法薬の相乗的相互作用：相互作用様式およびメカニズムのプロテオミクス解析

本論文は、MCF-7細胞におけるカンナビジオールと5種類の化学療法薬との相乗的相互作用について記述している。本研究は、乳がん治療におけるカンナビジオールに基づく相乗的な補助療法の可能性を示唆している。

ヒト乳がんMCF-7細胞に対する抗増殖効果に関連する、チュニジア産薬用植物のフェノール成分

『The EuroBiotech Journal』に掲載された本論文では、MCF-7細胞を用いて、チュニジアのいくつかの薬用植物に含まれるフェノール化合物の抗腫瘍効果を評価した。

MCF-7細胞株に対する抗菌、抗酸化、および抗がん効果を有する、タマネギ（Allium cepa）の葉由来の新規バイオジェニック銀ナノ粒子

本研究では、Allium cepaの葉抽出物を担持したグリーンナノ粒子を薬剤候補として提案した。これらのナノ粒子は、MCF-7細胞において抗がん活性および抗酸化活性を示す。

MCF-7細胞に関するリソース：プロトコル、動画など

MCF-7は、頻繁に培養される乳がん細胞株である。この細胞株の取り扱い、培養、およびトランスフェクションプロトコルを解説した資料がいくつか公開されている。

細胞培養プロトコル

以下は、MCF-7細胞の培養に関する情報をまとめたリソースの一部です。

  • 細胞分割：この資料は、MCF-7細胞の継代および解凍プロセスを学ぶのに役立ちます。
  • MCF-7細胞：この記事では、MCF-7細胞に関する基礎から応用までの知識を網羅しています。また、MCF-7細胞の培養プロトコルも掲載されています。

トランスフェクションプロトコル

MCF-7細胞株のトランスフェクション法に関する情報源を以下に示します。

MCF-7細胞株に関する動画

MCF-7細胞に関する動画リソースは多数あります。ここでは、MCF-7のトランスフェクションおよび培養に関連するものをいくつか紹介します。

この記事が、MCF-7細胞の取り扱い、継代、および維持管理について、皆様の参考になったことを願っています。また、この細胞株の利点や研究用途について理解を深める一助となるでしょう。MCF-7細胞を用いた研究をご計画の場合は、ぜひ弊社よりご注文ください。

よくある質問への回答：MCF-7細胞株の解説

参考文献

  1. Moon, H.-r. ほか、「マイクロ流体腫瘍プラットフォームを用いた乳がん浸潤のサブタイプ特異的解析」。PloS one, 2020, 15(6)
  2. Hegde, S.M. 他、「MCF-7細胞における核内受容体（ER、PR、およびGR）とそれらのステロイドホルモンとの相互作用」。『Mol Cell Biochem』、2016年、422(1-2)
  3. Comşa, Ş., A.M. Cimpean, および M. Raica, 「MCF-7乳がん細胞株の歩み：40年にわたる研究の経験」. Anticancer research, 2015, 35(6)
  4. Lee, A.V., S. Oesterreich, and N.E. Davidson, 「MCF-7細胞――45年にわたり乳がん研究と治療の進路を変えた」. JNCI: Journal of the National Cancer Institute, 2015, 107(7)
  5. Li, Z. 他、「lncRNA-HOTAIRのノックダウンは、PI3K/AKT/mTORシグナル伝達経路を介して、ドキソルビシンに対する乳がん細胞の薬剤耐性を低下させる。」『Experimental and therapeutic medicine』、2019年、18(1)
  6. Li, Y. 他、「グアジャディアルは、薬剤耐性乳がん細胞においてABCトランスポーターの発現を阻害し、PI3K/Akt経路を抑制することで、多剤耐性を逆転させる。」『Chemico-Biological Interactions』、2019年、305号
  7. Ruenraroengsak, P. 他、「薬剤耐性乳がん細胞への酸化亜鉛ナノ粒子のFrizzled-7を標的とした送達。」『Nanoscale』、2019年、11(27)
  8. Shrihastini, V. 他、「植物由来の生物活性化合物、その抗がん効果、および乳がんに対する代替的標的治療戦略としてのインシリコアプローチ：最新概説」。『Cancers』、2021年、13(24)
  9. Erdogan, O. 他、「Cynara scolymus 葉抽出物を用いた銀ナノ粒子のグリーン合成：MCF7細胞における特性評価および光力学療法を併用した抗がんポテンシャル」『PloS one』、2019年、14(6)
  10. Barbosa, A.M. および F. Martel, 「乳がん治療におけるグルコース輸送体の標的化：天然化合物および合成化合物の効果」. Cancers, 2020, 12(1)
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