SiHa細胞 ― 子宮頸がん研究に新たな光を当てる
SiHa細胞は、生物医学研究で広く使用されている子宮頸がん細胞です。優れたトランスフェクション宿主であるため、遺伝子発現研究に適しています。ヒト由来であり、子宮頸がんに関連していることから、これらの細胞は主にがん生物学、ウイルス学、および創薬研究に用いられています。
- 培養培地
- SiHa細胞の最適な増殖には、10% FBS、2 mM L-グルタミン、2.2 g/L NaHCO3、およびEarle's Balanced Salt Solution (EBSS) を含むEagle's minimum essential medium (EMEM) を使用します。 培地は週に2～3回交換します。
- 倍加時間
- SiHa細胞の倍加時間は約17時間です。
- 増殖様式
- SiHa は付着性細胞株です。
- バイオセーフティレベル
- BSL-1
SiHa細胞の一般的な特性と由来
細胞株の由来や一般的な特性を理解することは、研究におけるその利用方法に影響を与えるため極めて重要です。本記事のこのセクションでは、SiHa細胞株の由来、特徴的な特性などについて詳しく解説します：SiHaがん細胞株とは何ですか？ SiHa細胞はHPV関連か？ SiHa細胞株の由来は？ SiHaの形態は？
- SiHaは、扁平上皮がんを患うアジア人女性（55歳）の初発子宮生検片から樹立された子宮頸部がん細胞株です[1]。
- SiHa細胞株は、超三倍体の核型を示します。ほとんどの細胞の平均染色体数は69～72ですが、約24％の細胞では71がモード値となっています。
- SiHa細胞はヒトパピローマウイルス16型（HPV-16）陽性である。1細胞あたり約1～2コピーのHPVゲノムが組み込まれていることが確認されている[2]。
- これらの子宮頸がん細胞は、上皮様形態を示している。
SiHa細胞株：培養情報
細胞株の培養を維持することは、その培養に関する重要なポイントをすべて把握するまでは容易ではありません。知っておくべきことは次の通りです：SiHaの倍加時間はどれくらいか？SiHaの培養液とは何か？SiHa細胞株はどのように培養するのか？
SiHa細胞の培養における重要なポイント
倍加時間：
SiHa細胞の倍加時間は約17時間です。
付着培養か浮遊培養か：
SiHaは付着性細胞株です。
継代倍率：
SiHa細胞の継代比は1:2～1:4です。継代を行う際、付着細胞を1x PBSで洗浄します。Accutase溶液を加え、室温で8～10分間インキュベートします。 次に、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、新しいフラスコに移して培養を行う。
増殖培地：
SiHa細胞の最適な増殖には、10% FBS、2 mM L-グルタミン、2.2 g/L NaHCO3、およびEarle's Balanced Salt Solution (EBSS) を含むEagle's minimum essential medium (EMEM) を使用します。 培地は週に2～3回交換する。
培養条件：
SiHa細胞は、5%のCO₂を供給した37°Cの加湿インキュベーター内で維持される。
保存：
凍結したSiHa子宮頸がん細胞株のバイアルは、電気冷凍庫内で-150°C以下の温度で保存するか、長期保存の場合は液体窒素の気相中で保存する。
凍結プロセスおよび培地：
SiHa細胞の凍結には、CM-1またはCM-ACF凍結培地を使用する。細胞の生存率を維持するため、1分あたり1°Cの速度で温度を下げる緩慢凍結法を用いて凍結を行う。
解凍手順：
凍結した細胞を、小さな氷の塊が残るまで37°Cの水浴中で40～60秒間保持します。その後、新鮮な培養液を加え、遠心分離を行って凍結培地の成分を除去します。細胞ペレットを再懸濁し、培養フラスコに移して培養を行います。
バイオセーフティレベル：
SiHa細胞培養の取り扱いおよび維持には、バイオセーフティレベル1の実験室が必要です。
SiHa細胞株の長所と短所
他のヒト癌細胞株と同様、SiHaもまた、特定の利点や欠点に関連するいくつかの特徴を有しています。ここでは、そのうちの重要なものをいくつか取り上げます。
SiHa子宮頸がん細胞株の長所
- 子宮頸がんモデル
- 子宮頸部扁平上皮癌由来。
- 子宮頸がんのメカニズム、増殖、および進行の研究に使用される。
- DNA修復、細胞周期の調節、および腫瘍抑制に関連するp53+およびpRB+遺伝子を発現している。
- 腫瘍形成能
- SiHa細胞は腫瘍形成能を有しており、ヌードマウスにおいて低分化型のグレードIII表皮様腫瘍を誘発する。
- 生体内のがん研究や抗がん治療法の試験に使用されます。
SiHa細胞の欠点
- 増殖率
- SiHa細胞は急速に増殖するため、過剰増殖を引き起こす。
- 頻繁な継代が必要であり、遺伝的不安定性のリスクが高まり、時間の経過とともに細胞の挙動に影響を与える可能性があります。
SiHa細胞の研究への応用
SiHa細胞株は、子宮頸がんの研究において広く利用されている。ここでは、この細胞株の具体的な応用例をいくつか取り上げる。
- ヒトパピローマウイルス（HPV）関連の研究：SiHa細胞はHPV 16陽性であるため、ヒトパピローマウイルス感染、その分子メカニズム、および子宮頸がんの発症と進行における役割を研究する上で貴重なモデル系となっている。また、研究者らはこれらの細胞を用いて、ウイルスの複製や統合、およびそれらが宿主細胞のプロセスに及ぼす影響についても調査している。 2020年に実施された研究では、SiHa細胞株を用い、CRISPR技術を用いてHPV E6/E7発がんタンパク質の子宮頸がん発症における役割を検証した。その結果、E6/E7遺伝子のノックダウンにより、SiHa細胞の増殖抑制とアポトーシスが引き起こされることが明らかになった。 したがって、これらのウイルス遺伝子は、HPV関連子宮頸がんに対する治療法を開発する上で、重要な薬剤標的となり得る[3]。
- がん生物学：SiHa細胞は、がんの発症、進行、転移、浸潤を含む子宮頸がんの生物学を研究するための極めて貴重なモデルとなっている。 研究者らは、これらの細胞を用いて、子宮頸がんの発症や増殖に寄与する遺伝子変異や根底にある分子経路を解明している。例えば、ある研究ではSiHa細胞を用いて、SEC61G（SEC61トランスロコンγサブユニット）の発現亢進が、MAPKカスケードの活性化を通じて子宮頸がん細胞の増殖を促進することを明らかにした[4]。
- 薬剤スクリーニングおよび試験：SiHaは、HPV関連子宮頸がんに特異的な抗がん剤候補の有効性を評価するために広く使用されている子宮頸がん細胞株である。 研究者らは、これらの細胞を用いて、薬剤の抗増殖作用、アポトーシス誘導作用、および抗転移作用の可能性を調査している。例えば、2019年に実施された研究では、Vatica diospyroides Symington Type SSの果実抽出物がSiHa子宮頸がん細胞株に対して示す細胞毒性の可能性が調査された[5]。
研究に最適なSiHa細胞！
SiHa細胞を用いた研究論文
SiHa子宮頸部扁平上皮癌細胞株を取り上げた、重要かつ頻繁に引用されている研究論文がいくつかあります。
子宮頸がん細胞に対するアロエエモジンの抗腫瘍効果は、ヒトパピローマウイルス（HPV）E6/E7およびグルコース代謝と関連していた
『OncoTargets and Therapy』（2019年）に掲載された本論文は、天然化合物であるアロエエモジンが、SiHa子宮頸がん細胞において、HPV E6/E7および糖代謝に関連したアポトーシス誘導効果を発揮することを提唱した。
ヒト子宮頸がん（SiHa）細胞株に対するExcoecaria agallocha (L.)葉抽出物の抗がんポテンシャルの評価およびその作用機序の解明
本論文は2022年に『Future Journal of Pharmaceutical Sciences』誌に掲載された。本研究では、Excoecaria agallocha (L.)の葉抽出物がSiHa子宮頸がん細胞株に対して示す抗腫瘍活性を調査した。
SiHa子宮頸がん細胞株における、硫酸化ZnOナノ粒子と結合した1,10-フェナントロリンの抗増殖効果
『Journal of Sol-Gel Science and Technology』（2022年）に掲載された本研究では、1,10-フェナントロリン分子が硫酸亜鉛ナノ粒子と結合することで、SiHa細胞に対して著しい抗増殖効果を発揮することが示唆された。
アストラガロシドIVは、TGF-β1を介したPI3KおよびMAPK経路を介してSiHa子宮頸がん細胞の浸潤および転移を抑制する
この研究は2019年に『Oncology Reports』誌に掲載された。本研究により、天然物であるアストラガロシドIVが、TGF-β1を介したPI3KおよびMAPKシグナル伝達経路を調節することで、SiHa細胞の遊走および浸潤を抑制することが明らかになった。
IFI16は、STING-TBK1-NF-κB経路を介して免疫微小環境におけるPD-L1の発現を上昇させることで、子宮頸がんの進行を促進する
『Biomedicine & Pharmacotherapy』（2020年）に掲載された本研究では、IFI16（インターフェロン-γ誘導性タンパク質16）がSTING-TBK1-NF-kB経路を活性化することでPD-L1遺伝子を調節し、SiHa子宮頸がん細胞の増殖を促進することが明らかになった。
SiHa細胞株に関するリソース：プロトコル、動画など
SiHa細胞に関するオンラインリソースをいくつかご紹介します。
- SiHa細胞のトランスフェクション：この研究論文には、SiHa子宮頸がん細胞の維持およびSiHa細胞へのトランスフェクションに関するプロトコルが記載されています。
以下のリンクには、SiHa細胞の細胞培養に関する情報が掲載されています。
- SiHa細胞株：このウェブサイトには、SiHa細胞株に関する多くの貴重なデータが掲載されています。これには、培地、培養条件、SiHa細胞の継代プロトコル、および増殖培養や凍結保存培養の取り扱いに関する情報が含まれています。
SiHa子宮頸がん細胞に関するよくある質問
SiHa細胞は子宮頸部扁平上皮癌由来のヒト癌細胞株である。子宮頸癌の研究、特に子宮頸癌の発症に重要な役割を果たすことが知られているヒトパピローマウイルス16型（HPV-16）に関連した研究に広く用いられている。
SiHa細胞では、HPV-16 DNAは通常宿主細胞の染色体に組み込まれる。HPVの染色体統合部位は、子宮頸癌の進行と治療抵抗性を理解する上で重要である。
そう、SiHa細胞は子宮頸がん細胞パネルの重要な構成要素であり、腫瘍細胞の生物学的特徴付け、化学治療薬の効果の検討、科学研究のための新薬開発に利用されている。
もちろんである。HPVのDNAが組み込まれたSiHa細胞は、子宮頸部新生物の発生におけるHPVの役割や、がん治療におけるクルクミンの効果を高める可能性を研究するためのin situハイブリダイゼーションやその他の分子生物学的手法にとって、非常に貴重な存在である。
SiHa細胞は免疫不全マウスで腫瘍化するため、子宮頸癌の病原性や潜在的治療薬のin vivo効果を研究するモデルとして適している。
SiHa細胞に関する文献は、Cancer Research（Cancer Res）、Biochemistry and Cell Biology、Journal of Cellular Physiologyなどの学術誌に掲載されている。これらの文献は、癌ゲノム研究、表現型解析、遺伝子機能解析におけるSiHa細胞の使用に関する詳細な情報を提供している。
いくつかの遺伝子の発現やCDVの獲得を含むSiHa細胞の遺伝子プロファイルは、子宮頸癌の病因の包括的な理解と標的療法の開発に貢献する。
SiHa細胞は初代細胞培養で維持され、研究目的でその特性と機能性を維持するために、特定の増殖条件と培地要件に従っている。
参考文献
- Melzer, C., J. von der Ohe, and R. Hass, 「簡潔な総説：間葉系間質細胞／幹細胞様細胞とがん細胞との相互作用が治療の可能性をもたらす」。Stem cells, 2018. 36(7): p. 951-968.
- Ostrowska, K.M. 他, 振動分光法を用いた、高リスク型ヒトパピローマウイルスが子宮頸がん細胞の生化学的組成に及ぼす影響の検討. Analyst, 2010. 135(12): p. 3087-3093.
- Chen, Y. 他，CRISPR/Cas13aシステムによるヒトパピローマウイルスE6/E7 mRNAの切断を介したヒト子宮頸がん細胞のin vitroおよびin vivoにおける増殖抑制．Antiviral Research, 2020. 178: p. 104794.
- Fan, Y. 他, SEC61GはMAPKシグナル伝達経路を活性化することにより子宮頸がんの増殖を促進する. Disease Markers, 2022. 2022.
- Chothiphirat, A. 他, Vatica diospyroides symington type SS の果実抽出物の抗がん作用の可能性および子宮頸がん細胞株のプログラム細胞死に対するその効果. The Scientific World Journal, 2019. 2019.