NCI-H1299細胞NCI-H1299肺がん細胞の研究と臨床的意義
NCI-H1299は不死化ヒト非小細胞肺癌細胞株で、免疫腫瘍学、癌、創薬研究に広く用いられている。さらに、研究者たちはこれらの細胞を用いて、薬剤感受性、その根底にあるシグナル伝達経路、肺癌に関連する分子メカニズムを研究している。さらに、これらの細胞はSARS-CoV-2のようなウイルス感染の研究にも用いられている。
NCI-H1299細胞の一般的特徴と起源
細胞株について最初に知っておくべきことは、その起源と一般的な特徴である。このセクションでは、NCI-H1299の起源と特徴に関するいくつかの重要な情報を学ぶのに役立ちます。例えば、NCI-H1299肺がん細胞とは何なのか？NCI-H1299はどのような細胞ですか？NCI-H1299細胞の大きさは？A549とNCI-H1299の違いは何ですか？
- NCI-H1299細胞株は43歳の白人男性癌患者の肺のリンパ節転移に由来します。
- これらの細胞はp53遺伝子のホモ接合性の部分欠失を有しており、したがってp53タンパク質を発現しない。NCI-H1299 p53タンパク発現の欠如はH1299肺癌細胞の増殖傾向に寄与している。
- p53の他に、これらの不死化細胞はNCI-H1299 KRAS突然変異を有することが報告されており、その成長、増殖、遊走、浸潤特性の原因となっている。
- NCI-H1299の核型は二倍体に近い。
- NCI-H1299細胞は上皮細胞様の形態を持つ。
- これらの細胞は扁平で、厚さは5μm以下である。
NCI-H1299とA549
NCI-H1299とA549は非小細胞肺がん細胞株である。NCI-H1299細胞はA549細胞に比べてより攻撃的で感受性が高い。両者ともKRASのような比較的類似した変異を持っている。しかし、NCI-H1299細胞とは異なり、A549細胞はP53遺伝子を発現している。
培養に関する情報
細胞株の培養を維持することは、以下のような重要な情報をすべて知るまでは容易ではありません：NCI-H1299の倍加時間はどのくらいですか？NCI-H1299の播種密度はどのくらいですか？NCI-H1299細胞培地とは何ですか？どのようにNCI-H1299細胞株を培養するのですか？このセクションでは、NCI-H1299細胞の培養に関するこれらすべての疑問に対する答えをご紹介します。
NCI-H1299細胞培養のポイント
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倍加時間： |
NCI-H1299の倍加時間は22～30時間です。 |
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接着または懸濁： |
NCI-H1299は接着性細胞株である。 |
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サブカルチャー比率 |
NCI-H1299細胞は1:3～1:6の比率で継代培養する。播種には、接着細胞を1xPBSで洗浄し、Accutase継代液とともに周囲温度で8～10分間インキュベートする。剥離した細胞に新しい培地を加え、遠心分離する。細胞ペレットを再懸濁し、増殖培地を入れた新しいフラスコに細胞を流し込む。 |
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増殖培地： |
RPM1 1640は理想的なNCI-H1299細胞培地である。10%ウシ胎児血清、4500mg/Lグルコース、2.0mM L-グルタミン、1mMピルビン酸ナトリウム、1500mg/L NaHCO3、10mM HEPESを添加する。培地は週に2～3回更新する。 |
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増殖条件 |
NCI-H1299肺がん細胞培養は、37℃、5%CO2供給、加湿インキュベーター内で維持される。 |
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保存： |
NCI-H1299細胞株は、液体窒素の気相または-150℃以下の超低温フリーザーで長期保存が可能である。 |
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凍結プロセスと培地 |
CM-1またはCM-ACFがNCI-H1299細胞凍結培地です。細胞の生存率を守るため、1分間に1度しか温度が下がらないような緩慢な凍結プロセスを用いて細胞を凍結する。 |
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解凍プロセス： |
凍結したNCI-H1299細胞を、37℃に予熱したウォーターバス中で40～60秒間、小さな氷片が残るまで急速に攪拌する。解凍した細胞に新しい培地を加え、新しいフラスコで直接培養するか、遠心分離する。前者の場合、培地は24時間培養後に交換する。遠心分離は凍結培地成分の除去に役立つ。その後、採取した細胞を新鮮な培地に再懸濁し、新しいフラスコに分注して培養する。 |
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バイオセーフティレベル |
NCI-H1299細胞培養を取り扱うには、バイオセーフティーレベル1の実験室が必要である。 |
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NCI-H1299細胞の長所と短所
他のヒト癌細胞株と同様に、NCI-H1299も特定の長所と短所に関連するいくつかの際立った特徴を持っている。ここでは、いくつかの重要なものを要約した。
長所
NCI-H1299非小細胞肺がん細胞株の主な利点は以下の通りである：
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体外肺がんモデル
NCI-H1299細胞株は肺がんのリンパ節転移から開発されたため、比較的類似した性質を持っている。したがって、これらの細胞は肺がんの生物学、細胞および分子メカニズムを研究し、潜在的な治療薬をスクリーニングし試験するためのin vitroモデルとして役立つ。
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培養が容易
NCI-H1299細胞は研究室での培養と維持が容易である。煩わしい細胞培養の条件や手順はありません。
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NCI-H1299 P53およびNCI-H1299 KRAS遺伝子変異
NCI-H1299細胞はp53遺伝子の発現を欠くため、細胞は旺盛に増殖する。さらに、細胞の成長、増殖、浸潤、遊走に寄与するKRAS変異を有している。これらを考慮し、研究者はKRASとP53変異に関連する分子メカニズムを調べるためにH1299細胞を使用している。
欠点
NCI-H1299細胞の欠点は以下の通りである：
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組織特異性
NCI-H1299は肺組織に由来する。従って、その適用性はほとんどが肺がん研究に限定される。他のがん種の不均一性や一般的な特徴を完全に表していない可能性がある。
NCI-H1299細胞の研究応用
NCI-H1299細胞株は肺癌研究で広く用いられている。この細胞株のいくつかの有望な応用例をここに挙げる。
- 癌生物学： NCI-H1299細胞はがんの発生、進行、関連する細胞や分子のメカニズムを調べるための優れた研究ツールとして役立つ。これらの細胞は特定の変異を備えており、研究者は関連するがん細胞の挙動、シグナル伝達経路、遺伝子発現プロファイルを調べることができる。いくつかの研究がNCI-H1299非小細胞肺がん細胞株を用いて肺がん生物学を研究している。例えば、2018年に実施された研究では、NCI-H1299細胞を用いて肺がん細胞のアポトーシスに関与するシグナル伝達経路を調査した。研究者らは、PI3K/AKT経路が細胞増殖に寄与し、その阻害ががん細胞死を引き起こすことを発見した［1］。同様に、別の研究では、NCI-H1299の上皮間葉転換（EMT）に関与するメカニズムが研究された。この研究では、細胞外タンパク質SPARC（酸性でシステインに富む分泌タンパク質）がNCI-H1299のEMTと遊走に寄与し、その結果、細胞の腫瘍化を促進することが提唱された-SPARCタンパク質はTGF-β1シグナルのメディエーターとして作用する[2]。
- 創薬とスクリーニング ヒト肺癌細胞株であるNCI-H1299は、潜在的な薬剤の毒性と有効性を評価するために広く用いられている。さらに、抗腫瘍薬の作用機序を調べるために研究者によって使用されている。また、これらの細胞を用いて、薬剤の標的や耐性メカニズムを同定する研究も行われている。例えば、Xiao-Yun Shen氏らによる研究では、天然化合物であるブルセインD（BD）の抗がん作用について研究された。その結果、BDはNCI-H1299細胞の増殖、浸潤、遊走を有意に阻害することが明らかになった。したがって、BDは非小細胞肺がんの治療における補助療法の可能性があると考えられる。同様に、NCI-H1299肺がん細胞に対するキサントフモール単独およびシスプラチン化学療法薬との併用による細胞毒性効果を評価した研究がある[4]。
NCI-H1299細胞を用いた研究発表
NCI-H1299肺がん細胞株に関する重要で最も引用された研究発表の一部はこちらです。
インドール-3-カルビノール処理肺がんH1299細胞における活性酸素レベルの上昇を介したアポトーシスの誘導
この論文は、Human and Experimental Toxicology誌（2021年）に掲載された。この研究では、インドール-3-カルビノールが活性酸素種（ROS）レベルの上昇を介してH1299細胞のアポトーシスを誘導することを提唱した。
カフェ酸とパクリタキセルの併用による相乗的抗がん活性は、in vivoおよびin vitroで非小細胞肺がんH1299細胞のアポトーシスを増強する
この研究は2018年にCellular Physiology and Biochemistry誌に掲載された。研究結果は、カフェ酸とパクリタキセルの併用が、非小細胞肺がん細胞株NCI-H1299において相乗的な抗がん効果を発揮することを明らかにした。
NCI-H1299細胞におけるTubeimoside-1の抗腫瘍効果は、microRNA-126-5pによるVEGF-A/VEGFR-2/ERKシグナル伝達経路の不活性化によって媒介される。
この研究論文は、Molecular Medicine Reports（2018年）に掲載された。NCI-H1299細胞株を用いて、トリテルペノイドサポニンであるtubeimoside-1の抗腫瘍効果とその基礎となるメカニズムを評価した。
プリスチメリンはH1299肺がん細胞においてアポトーシスを誘導し、増殖、遊走を抑制する
Journal of Cancer誌（2020年）に掲載されたこの論文は、天然化合物であるプリスチメリンがNCI-H1299細胞の増殖と遊走を抑制することを提案した。
VIPR1遺伝子がヒト肺腺がんH1299細胞を制御するメカニズム
Medical Oncology誌（2019年）に掲載されたこの研究は、NCI-H1299腺癌細胞株に対するVIPR1遺伝子の過剰発現の潜在的効果を探索した。
NCI-H1299細胞株のリソース：プロトコル、ビデオ、その他
NCI-H1299細胞をフィーチャーしたオンラインリソースをいくつかご紹介します。
- NCI-H1299トランスフェクションこのビデオではNCI-H1299細胞株の一過性トランスフェクションのプロトコルを説明しています。
- 接着細胞株のサブカルチャー：このビデオでは、接着細胞株の一般的なサブカルチャー手順を学ぶことができます。
以下のリンクにNCI-H1299細胞の細胞培養情報が掲載されています。
- NCI-H1299細胞株このリンクはNCI-H1299細胞の継代とトランスフェクションのプロトコールについて知るのに役立ちます。
NCI-H1299細胞株に関するよくある質問
参考文献
- Gu, J., et al.,PI3K/Aktシグナル経路の阻害によるEGCGの肺がん細胞におけるアポトーシス誘導に関する研究。Eur.Rev. Med.Pharmacol.Sci, 2018.22(14): p. 4557-4563.
- Sun, W., et al.,SPARCは、A549およびH1299肺がん細胞の上皮間葉転換を促進するTGF-β1のメディエーターとして働く。Biofactors, 2018.44(5): p. 453-464.
- Shen, X.-Y., et al.,非小細胞肺がんH1299細胞の治療におけるブルセインDのメカニズムに関する研究。World Journal of Traditional Chinese Medicine, 2020.6(4): p. 500.
- Long,B.、他、ヒト転移性肺がんH1299細胞に対するキサントフモールおよびシスプラチンとの併用による細胞毒性効果。Journal of Advances in Medicine and Medical Research, 2019.30(9): p. 1-15.