NCI-H1792 — KRAS mutaciją turinčios plaučių adenokarcinomos modelis onkologiniams tyrimams

Introduction

NCI-H1792, also known as H1792, H-1792, and NCIH1792 (Cellosaurus accession CVCL_1495), is a well-characterised human non-small cell lung cancer (NSCLC) cell line established from a lung adenocarcinoma pleural effusion. The line was generated as part of the systematic NCI lung cancer cell line programme and was catalogued in the NCI-Navy Medical Oncology Branch cell line database [1]. Carrying an oncogenic KRAS G12C mutation alongside a homozygous TP53 splice-donor mutation and a heterozygous CDKN2A nonsense mutation, NCI-H1792 recapitulates the genomic complexity of human lung adenocarcinoma. Researchers have used this model extensively to investigate KRAS signalling, apoptotic pathway regulation, mTOR biology, and responses to novel anticancer compounds. The cell line is included in flagship genomic initiatives such as the Cancer Cell Line Encyclopedia (CCLE) and the NCI RAS mutant KRAS panel, underscoring its broad utility in translational oncology.

Key Takeaways

• Origin: Derived from a pleural effusion of a lung adenocarcinoma patient; part of the NCI lung cancer cell line series.
• Key mutations: Carries oncogenic KRAS G12C (heterozygous), a homozygous TP53 splice-donor mutation, and a heterozygous CDKN2A nonsense mutation (p.Trp110Ter).
• Genomic resources: Included in the CCLE, NCI RAS mutant KRAS panel, and Cancer Dependency Map, with extensive multi-omics annotation.
• Research uses: Widely applied in studies of KRAS effector biology, apoptosis, mTOR signalling, drug resistance, and 3D tumour models.
• Adherent growth: Grows as an adherent monolayer with epithelial morphology in RPMI 1640-based medium.
• LKB1 wild-type: Retains wild-type LKB1 expression, making it a useful reference against LKB1-null NSCLC lines such as A549.

What is NCI-H1792?

NCI-H1792 was established from the pleural effusion of a 50-year-old male patient diagnosed with lung adenocarcinoma. The cell line was developed as part of the NCI-Navy Medical Oncology Branch's systematic effort, beginning in 1976, to build a comprehensively annotated bank of human cancer cell lines for use as preclinical research tools [1]. This initiative later expanded into the NCI cell line database, which has been described as a foundational resource for lung cancer biology over more than four decades [2]. The cell line displays epithelial morphology and grows as an adherent monolayer, and reported doubling times range from approximately 32 to 45 hours across published datasets, making it experimentally tractable for a wide range of assays.

At the molecular level, NCI-H1792 carries a heterozygous KRAS G12C mutation (c.34G>T), a homozygous TP53 splice-donor mutation (c.672+1G>A), and a heterozygous CDKN2A nonsense mutation (p.Trp110Ter, c.330G>A). Note that catalogue sources differ on KRAS zygosity: Cellosaurus, COSMIC, and DepMap annotate the G12C allele as heterozygous, and functional studies describing NCI-H1792 as carrying a single endogenous mutant KRAS allele support this [10], whereas some vendor documentation lists it as homozygous. The TP53 splice-site lesion was among the diverse p53 mutations catalogued across a large panel of NSCLC lines in an early characterisation study [3]. The cell line shows wild-type LKB1 expression [6] and retains intact RB-family protein expression [4], features that distinguish it from other commonly used NSCLC lines. NCI-H1792 is microsatellite-stable and is classified as European ancestry (North European 59.2%, South European 34.9%) based on genome-wide genotyping data [5].

Cell Culture Information

NCI-H1792 – low confluency

NCI-H1792 – high confluency

Advantages of NCI-H1792

NCI-H1792 occupies a unique niche among NSCLC cell lines because of its well-defined KRAS G12C mutation combined with wild-type LKB1 status and intact RB-family expression. This genetic combination makes it highly complementary to lines such as A549 Cells, which carry a different KRAS G12S allele and lack LKB1. The two lines are not isogenic — they derive from different patients — but the contrast between them has proven scientifically valuable: studies comparing LKB1 wild-type and mutant NSCLC lines have used NCI-H1792 as the wild-type reference to probe the LKB1–AMPK–mTOR signalling axis [6]. Pairing the two lines therefore provides a practical, if not genetically matched, contrast for mechanistic work on LKB1-dependent signalling.

The cell line's inclusion across multiple major multi-omics consortia — including the CCLE, the Cancer Dependency Map, and the COSMIC cell lines project — means that extensive reference datasets are publicly available. Researchers can immediately contextualise in-house drug-sensitivity, proteomic, or transcriptomic results against thousands of other cancer lines. Every batch of Cytion's NCI-H1792 Cells is released with a lot-specific Certificate of Analysis documenting STR authentication, mycoplasma testing, and post-thaw viability, so the exact figures for a given vial should be taken from the CoA supplied with that lot.

NCI-H1792 is also a validated model for three-dimensional tumour spheroid culture. The line has been shown to self-organise into structured spheroids when embedded in collagen scaffolds alongside cancer-associated fibroblasts, enabling realistic modelling of the tumour microenvironment and epithelial-to-mesenchymal transition [7]. This versatility means the line supports both classical 2D drug screening and more sophisticated 3D organotypic assays within the same laboratory workflow.

Limitations of NCI-H1792

Because NCI-H1792 was derived from a pleural effusion rather than primary tumour tissue, the biological properties of the line may reflect selection pressures associated with the metastatic microenvironment. Like all established cell lines, it lacks the stromal, immune, and vascular components present in vivo. Researchers studying tumour–stroma interactions must supplement single-line experiments with co-culture models or in vivo validation.

The homozygous TP53 splice-donor mutation in NCI-H1792 means that normal p53-dependent stress responses are absent. This limits the cell line as a model for studying wild-type p53 biology and may confound interpretation of apoptosis studies that rely on p53-mediated transcriptional activation. Investigators should be aware that drug-induced cell death in this line likely proceeds through p53-independent pathways, as demonstrated in studies examining Bcl-xL inhibition in combination with irradiation [8].

The CDKN2A lesion is a nonsense mutation (p.Trp110Ter) that truncates the p16^INK4a reading frame, so the line should not be treated as CDKN2A-proficient when designing or interpreting cell-cycle arrest experiments — particularly those involving CDK4/6 inhibition. In addition, published doubling-time estimates for NCI-H1792 differ appreciably between datasets (approximately 32.6 hours in one large-scale screen and 45 hours in another), so growth-rate-dependent assay windows, seeding densities, and endpoint timings should be established empirically in each laboratory rather than taken from a single literature value.

Taikymo sritys

Osteosarkomos vaistų atradimas ir terapinis atranka

U2OS yra pagrindinė ląstelių linija, naudojama naujų ir perkvalifikuotų junginių, skirtų kovai su osteosarkoma, vertinimui. Tyrimuose buvo nagrinėjamas įvairių natūralių ir sintetinių medžiagų priešvėžinis poveikis šioje ląstelių linijoje. Buvo įrodyta, kad kurcinas C, I tipo ribosomų inaktyvuojantis baltymas, gautas iš sudygusių Jatropha curcas sėklų, slopino U2OS ląstelių proliferaciją per ROS mediatorių sukeltą apoptozę, autofagiją ir sustabdymą tiek S, tiek G2/M fazėse; šis poveikis priskiriamas JNK signalizacijos aktyvacijai kartu su ERK kelio slopinimu; ROS gaudytojas NAC ir JNK inhibitorius SP600125 atskirai susilpnino šį atsaką, patvirtindami siūlomą kaskadą [53]. Tolesnis tyrimas parodė, kad didesnis Curcin C stiprumas, palyginti su Curcin, U2OS ląstelėse daugiausia paaiškinamas LRP1 tarpininkaujamu klatrino priklausomu endocitozu, kuris yra prieinamas Curcin C, bet ne Curcin.

Aloperinas, natūralus alkaloidinis produktas, slopino tiek MG-63, tiek U2OS osteosarkomos ląstelių proliferaciją ir klonogeniškumą, indukavo apoptozę, kaip patvirtino srauto citometrija, ir slopino invaziją „scratch“ bei „transwell“ bandymuose, kartu sumažindamas MMP-2, MMP-9, PI3K ir p-AKT1 ekspresiją [54]. Šis tyrimas išryškino daugybę konvergenčių signalinių kelių, per kuriuos natūralūs alkaloidai gali vienu metu slopinti augimą ir metastazavimo potencialą. Be to, buvo įrodyta, kad natūralaus saldiklio metabolitas steviolis slopina U2OS ląstelių proliferaciją dozės ir laiko priklausomu būdu; mechanizmo tyrimas atskleidė ląstelių ciklo sustojimą G1 fazėje ir mitochondrinį apoptozės kelią, kurį rodo padidėjęs Bax/Bcl-2 santykis [55] — šie rezultatai leidžia natūralius metabolitus laikyti kandidatais osteosarkomos chemoprevencijos tyrimams.

Tanino rūgštis sustiprino cisplatino citotoksinį poveikį U2OS ląstelėse, tačiau sąveika pasirodė esanti labai priklausoma nuo santykio: sinergija buvo pastebėta esant tanino rūgšties ir cisplatino santykiams 90:10 ir 85:15, o santykiai 75:25 ir 50:50 buvo antagonistiniai, o pati tanino rūgštis reikšmingai neslopino normalių hFOB 1.19 osteoblastų [56]. Todėl bet kokia polifenolių pagrįsta jautrinimo strategija priklauso nuo kruopščios dozės santykio optimizacijos, o ne nuo paprasto bendro vartojimo. Galiinė rūgštis panašiai sustiprino olaparibo sukeltą ląstelių mirtį ir susilpnino įgytą atsparumą olaparibui U2OS ląstelėse bei olaparibui atspariame jų darinyje (U2OS-PIR), slopindama angiogenezę ir moduliuodama cPARP, Bcl-2 ir Bax [57], taip išplečiant natūralių junginių derinių, taikomų osteosarkomos gydymo tyrimams, spektrą. Buvo įrodyta, kad lenvatinibas, patvirtintas daugiakinazinis inhibitorius, per p-STAT3/p53/xCT ašį sukelia su ferroptoze susijusius pokyčius U2OS ir 143B ląstelėse, atskleisdamas naują mechanizmą, kuriuo šis vaistas gali slopinti osteosarkomos progresavimą, neapsiribodamas savo kanonine angiogenezės slopinimo funkcija [19]. Imunoterapija, pagrįsta natūraliųjų žudikų ląstelėmis, buvo įvertinta naudojant osteosarkomos ląstelių linijų rinkinį, įskaitant U2OS; NKG2D ligando ekspresija koreliavo su NK ląstelių tarpininkaujamu žudymo efektyvumu, o aerozolinis interleukinas-2 in vivo pagerino organams būdingą NK ląstelių aktyvumą [20].

Atlikus platesnį sarkomų vaistų atrankos tyrimą, apėmusį 63 žmogaus ląstelių linijas ir daugiau nei 400 onkologinių junginių, buvo užfiksuoti U2OS ląstelių jautrumo vaistams profiliai kartu su genų ir mikroRNR ekspresijos duomenimis, suteikiant šiai sričiai išsamią farmakogenominę informaciją [21]. Istorinis projektas „Vėžio ląstelių linijų enciklopedija“ (Cancer Cell Line Encyclopedia) integravo genų ekspresijos, kopijų skaičiaus ir sekvenavimo duomenis iš beveik 950 linijų, įskaitant U2OS, ir susiejo juos su vaistų jautrumo profiliais, siekdamas identifikuoti atsako prognostinius biomarkerius [15]. Vėlesnis farmakogenominis apžvalginis tyrimas susiejo vaistų jautrumo ryšius su vėžio sukeltomis mutacijomis daugiau nei 1 000 anotuotų ląstelių linijų, taip dar labiau įkontekstualizuodamas U2OS atsakus platesniame onkologijos kontekste [22].

miR-16-1-3p/MDM2/p53 ašis pasirodė esanti svarbus TGF-β1 signalizacijos išėjimo reguliatorius osteosarkomoje. Xue ir kt. įrodė, kad miR-16-1-3p perprodukcija žymiai sumažino U2OS ląstelių proliferacijos ir klonogeniškumo potencialą, o jo derinys su TGF-β gydymu smarkiai sustiprino G1 fazės sustabdymą ir beveik panaikino naviko augimo gebėjimą [23]. Tame pačiame tyrime buvo parodyta, kad miR-16-1-3p slopino TGF-β sukeltą aktino pertvarkymą ir su epitelio-mezenchiminio perėjimo procesais susijusius pokyčius, o jų bendras vartojimas padidino jautrumą cisplatinui natūralaus tipo U2OS ląstelėse ir sumažino naviko mazgelių tūrį bei metastazes viščiukų chorioalantoinės membranos modelyje, suteikdamas mechanistinį įžvalgą, kaip ši mikroRNR slopina TGF-β signalizacijos pro-metastazinį komponentą. Buvo įrodyta, kad iš osteoblastų kilusios ekstraląstelinės vezikulės (OB-EV) keičia osteosarkomos ląstelių elgseną priklausomai nuo ląstelių linijos: U2OS ląstelėse jos sumažino metabolinę veiklą (1,30 karto) ir proliferaciją (1,70 karto), tuo pačiu padidindamos apoptozę (1,15 karto), o MG-63 ląstelių proliferacija padidėjo 4,9 karto. Papildomas transkriptominis profiliavimas buvo atliktas MNNG/HOS ląstelėse, kuriose buvo nustatyta 296 diferencialiai ekspresuojamų genų, o autoriai siūlo miRNA pernašą kaip potencialiai prisidedantį mechanizmą, kuriam vis dar reikalingas funkcinis patvirtinimas [24]. Osteosarkomos metabolinis perprogramavimas buvo tiriamas taikant vienos ląstelės transkriptomiką, kurios metu buvo nustatytas staniokalcinas-2 (STC2) kaip pagrindinis glikolizės reguliatorius, kurio funkcija buvo patvirtinta MG-63 ir U2OS ląstelėse naudojant „Seahorse“ ekstraląstelinio srauto analizę [25].

DNR remontas, ląstelių ciklo reguliavimas ir reakcija į DNR pažeidimus

U2OS yra vienas iš plačiausiai naudojamų modelių DNR remonto tyrimuose, daugiausia dėl to, kad jo natūralaus tipo p53 fonas leidžia ištirti visą spektrą p53 priklausomų reakcijų į pažeidimus. Genomo masto tyrime buvo sudarytas U2OS ląstelių ciklo reguliuojamo transkriptomo žemėlapis, kurio metu buvo identifikuota 2 140 periodiškai ekspresuojamų transkriptų, atitinkančių 1 871 unikalius genus per kelis sinchroninius ląstelių ciklus [52]. Derindami G2/M transkripcijos faktoriaus FOXM1 ChIP-seq duomenis su paskelbtais E2F1, E2F4, E2F6, GABPA ir DREAM komplekso, autoriai parodė, kad FOXM1 stipriai aktyvuoja G2/M fazės genų promotorius, o S fazėje indukuojamus – tik silpnai, ir kad pagrindinį U2OS ir HeLa ląstelių ciklo genų rinkinį veikia keli ląstelių ciklo transkripcijos faktoriai. Šis duomenų rinkinys įtvirtino U2OS kaip antrąjį, nepriklausomai apibūdintą žmogaus modelį ląstelių ciklo transkriptomo kartografavimui ir tebėra plačiai naudojamas etalonas žmogaus ląstelių dalijimosi ciklo genų reguliavimo tyrimams.

PPM1D/Wip1 – fosfatazės, kuri inaktyvuoja p53 – funkcijos sustiprinimo mutacijos sukuria C-galo sutrumpintą, hiperaktyvų Wip1 ir sutrikdo p53 priklausomą G1 kontrolinį tašką po DNR pažeidimo; U2OS heterozigotiškai nešioja tokį sutrumpintą alelį (p.Arg458Ter) [7] [61]. Tai daro U2OS naudingu modeliu tyrinėjant, kaip Wip1 sutrumpinimai suteikia selektyvų augimo pranašumą, silpnindami reakciją į DNR pažeidimus. Atskirų ląstelių DNR pažeidimo reakcijos variabilumas buvo kiekybiškai įvertintas U2OS ląstelėse, paveiktose 2 Gy fotonų; lyginant 53BP1 ir γH2AX židinius dvikernių ląstelių seserinių branduolių, Płódowska ir kt. įrodė, kad remonto židinių susidaryme egzistuoja stochastinis tarpląstelinis triukšmas, susijęs su atsitiktinai pasiskirsčiusiais DNR pažeidimais, o šis triukšmas sudaro 28 % bendro 53BP1 židinių kintamumo ir 50 % γH2AX židinių kintamumo [26]. Seserinių chromatidų mainų analizė minkštųjų audinių sarkomų linijose, įskaitant U2OS kontrolines ląsteles, patvirtino, kad endogeninis γH2AX susidarymas koreliuoja su genominio nestabilumo laipsniu ir gali padėti prognozuoti reakciją į DNR pažeidžiančius gydymo metodus [27].

U2OS ląstelės buvo panaudotos somatinės CAG pasikartojimų ekspansijos Hantingtono ligos atveju tyrimui. Genetinis MSH3 Y245/K246 IDL-siejimosi kišenės žymiai sumažino DNR sąveiką ir sustabdė pasikartojimų išsiplėtimą U2OS linijoje, ekspresuojančioje mutavusį HTT eksoną 1, o farmakologinis tos pačios vietos blokavimas sumažino pasikartojimų išsiplėtimą U2OS ląstelėse ir, svarbiausia, taip pat sulėtino išsiplėtimą vidutinio dydžio spygliuotosiose neuronose, gautose iš HD pacientų iPSC [28]. U2OS DR-GFP išvestinė linija buvo plačiai naudojama homologinės rekombinacijos remonto tyrimams, o siekiant išnagrinėti konkrečius remonto kelio komponentus buvo sukurtos kelios „knockout“ išvestinės linijos — įskaitant RAD52, TBK1 ir OPTN „knockout“ — kurios visos katalogizuotos kaip CVCL_0042 [61]. Naviko slopintojas TSC2 buvo identifikuotas kaip streso granulių slopintojas; šį darbą aprašančiame preliminariame straipsnyje nurodyta, kad siRNA sukeltas dalinis TSC2 sumažėjimas U2OS ląstelėse nesukėlė savaiminių streso granulių susidarymo, priešingai nei visiškas jo praradimas, stebėtas pelių embrioninėse fibroblastuose, o tai patvirtina, kad TSC2 yra nuo slenksčio priklausomas streso granulių susidarymo reguliatorius [29]. Genomo masto tyrimai, skirti homozigotinių delecijų ir polariteto komplekso genų sutrikimų nustatymui vėžio ląstelių linijų rinkiniuose, taip pat apėmė U2OS duomenis, prisidėdami prie recesyvių vėžio genų ir trapusių vietų požymių identifikavimo [30] [31].

Cirkadinė biologija ir genų reguliavimas

U2OS tapo pagrindiniu žinduolių cirkadinio laikrodžio tyrimų modeliu. Ląstelės pasižymi tvirtais, savaime palaikomais cirkadiniais ritmais ir yra nuolat naudojamos kartu su laikrodžio genų liuciferazės reporteriais realaus laiko luminometrijai atlikti. Burke ir kt., naudodami U2OS ląsteles, kuriose ekspresuojami laikrodžio genų liuciferazės reporteriai, parodė, kad kofeinas dozės priklausomu būdu pailgina cirkadinį periodą, o farmakologinio analizavimo ir siRNA slopinimo būdu nustatė, kad šį poveikį lemia adenozino receptorių signalizacija, o ne rianodino receptorių ar fosfodiesterazės aktyvumas [59]. Ta pati sistema leidžia atlikti didelio masto cheminį atrankinį tyrimą: atliekant didelio našumo esamų vaistų atrankinį tyrimą U2OS ląstelėse nustatyta, kad maždaug 5 % jų pakeitė cirkadinį periodą; taip buvo identifikuotas dehidroepiandrosteronas kaip periodą sutrumpinantis junginys, o ABL1, ABL2 ir BCR kinazė buvo susieti su periodo reguliavimu [60]. Šios savybės buvo plačiai išnaudotos siekiant apibūdinti molekulinius mechanizmus, reguliuojančius pagrindinę BMAL1/CLOCK transkripcijos-transliacijos grįžtamojo ryšio grandinę ir jos sąveiką su onkogeniniais keliais.

Neseniai paskelbtame straipsnyje buvo tiriamas endogeninis c-MYC cirkadinis pobūdis U2OS ląstelėse. Sukūrę c-MYC reporterį ir palyginę jo svyravimo fazę su BMAL1 ir PER2 reporteriais, Kalyanaraman ir kt. pranešė, kad c-MYC promotorius ritmiškai svyruoja U2OS ląstelėse – linijoje, kurioje iš prigimties yra žemi MYC lygiai – ir svyruoja nesinchroniškai, palyginti su pagrindiniais biologinio laikrodžio komponentais [32]. Remiantis šiais duomenimis sukurtas kompiuterinis modelis leidžia daryti prielaidą, kad MYC veikia kaip biologinio laikrodžio trikdytojas, kurio veikimo laikas sumažina neigiamą poveikį cirkadiniam laikui – šis atradimas padeda suprasti, kaip onkogeninio MYC perprodukcija sutrikdo cirkadinę fiziologiją. Kadangi šis darbas yra išankstinis spausdinimas, jis dar nėra baigęs recenzavimo proceso. Vis dėlto jis iliustruoja U2OS tinkamumą vienu metu tirti onkogeno funkciją ir cirkadinę reguliaciją.

U2OS yra telomerazės neigiamas ir išlaiko savo telomerus per alternatyvų telomerų pailginimą (ALT) – rekombinacija pagrįstą mechanizmą, kurį pirmą kartą Bryan ir kt. [58] aprašė tam tikroje navikų ir iš navikų kilusių ląstelių linijų grupėje. Dėl to ši linija tapo standartiniu modeliu ALT tyrimams – mechanizmui, aktyviam tam tikrų vėžio rūšių, įskaitant osteosarkomas, atveju. Ši linija taip pat dažnai naudojama histonų modifikacijų dinamikos, branduolio architektūros ir chromatino organizacijos tyrimams, pasinaudojant jos dideliais branduoliais ir optiniu tiriamumu. Fluorescencijos žymekliais pažymėti histonai ir branduolio porų dariniai – įskaitant U2OS EGFP-H2B ir daugelį iš U2OS linijos kilusių CRISPR žymekliais pažymėtų NUP96 linijų – leido atlikti chromatino ir branduolinio transporto procesų kiekybinį vaizdavimą su aukšta erdvinė skiriamąja geba [61].

Endocitozė ir intracelulinis transportas

U2OS tapo standartiniu modeliu klatrino mediuojamos endocitozės (CME) ir dinamino GTPazės aktyvumo tyrimams dėl savo stiprios receptorių internalizacijos aktyvumo ir tinkamumo kiekybiniams fluorescenciniams CME tyrimams, kuriuose matuojamas transferino-Alexa594 įsisavinimas. Naudojant U2OS ląsteles kaip pagrindinę CME tyrimo platformą, buvo apibūdinta sulfonadino junginių serija — arilsulfonamidai, kilę iš dansilkadaverino analogų — kaip GTP-konkurenciniai dinamino I ir dinamino II inhibitoriai [33]. Michaelio-Mentenio kinetinė analizė šioje sistemoje patvirtino slopinimo mechanizmą, o stipriausias analogas taip pat parodė antiepilepsinį aktyvumą gyvūnų modeliuose, todėl U2OS ląstelių pagrindu atliekami CME tyrimai tapo transliaciniu įrankiu neurologinių vaistų atradimui.

Be to, jūrinės kilmės hidroksichinono seskviterpenas bolinachinonas ir susiję naftochinono analogai buvo įvertinti dėl CME slopinamojo aktyvumo U2OS ląstelėse, o tankio funkcinės teorijos pagrįsta struktūrinė optimizacija leido gauti analogus, kurių stiprumas prieš dinaminą GTPazę ir CME buvo žymiai pagerintas [34]. Šie tyrimai iliustruoja, kaip U2OS ląstelių pagrindu sukurti CME tyrimai tarnauja kaip jautri ir atkartojama platforma endocitozės inhibitorių struktūros ir aktyvumo santykio tyrimams. Šios ląstelių linijos nuosekli receptorių ekspresija ir nuspėjama internalizacijos kinetika daro ją pageidaujama ląstelių sistema šios klasės tyrimams.

Antisensinių oligonukleotidų (ASO) likimas po įsisavinimo ląstelėse buvo stebimas U2OS ląstelėse naudojant gyvų ląstelių mikroskopiją, santykinius pH matavimus ir trimatę fokusuoto jonų pluošto skenuojančią elektronų mikroskopiją. Šį darbą aprašančiame preliminariame straipsnyje Sitarska ir kt. parodė, kad net esant sąlygoms, kai tikslinė RNR sumažinama daugiau nei 90 %, mažiau nei 4 % internalizuotų ASO pasiekė branduolį, o ASO kaupėsi vėlyvuosiuose endosomose, endolizosomose ir lizosomose, kur jie sukėlė luminalinę neutralizaciją be galektino-3 įtraukimo ar ribojančios membranos plyšimo [35]. Autoriai teigia, kad produktyvus ištrūkimas iš tikrųjų įvyksta anksčiau endocitozės eigoje, greičiausiai ankstyvosiose arba recirkuliacinėse endosomose. U2OS ląstelės taip pat buvo panaudotos GLP-1R aktyvacijos tyrime – U2OS linijoje, ekspresuojančioje cAMP jautrius „Nomad“ biosensorius – siekiant įvertinti fosfolipidų pagrindu paruošto bergamotės ekstrakto metabolinį poveikį, taip įrodant šios linijos naudingumą kaip modifikuotos receptorių ekspresijos platformos natūralių produktų farmakologijai [36]. Mitochondrinės DNR mutacijų tyrimams skirta hibridų technologija buvo tobulinama, patvirtinant naujai sukurtus HCT116, HT1080 ir U2OS ląstelių linijų, neturinčių mitochondrinės DNR (ρ0), darinius kaip recipientines ląstelių linijas transmitochondrinio hibrido generavimui [37].

Proteomika, genomika ir daugiaomikos platformos

U2OS yra pagrindinė etaloninė ląstelių linija didelio masto proteomikos iniciatyvose. Pirmąjį specialų U2OS proteomo profilį sukūrė Niforou ir kt., naudodami dvimatę gelio elektroforezę, susietą su MALDI masės spektrometrija: iš dviejų 2-DE gelių buvo išpjauti ir ištirti maždaug 3 000 dėmių, o tai leido identifikuoti 237 skirtingus genų produktus, tarp kurių buvo 11 protoonkogenų, susijusių su šios linijos vėžine būkle [16]. Vėlesniais masės spektrometrijos tyrimais buvo kiekybiškai įvertintas šios linijos absoliutus proteomas interfazės ir mitozės metu — publikacijoje aprašyta kaip dažnai naudojama žmogaus ląstelių linija ir „Cellosaurus“ duomenų bazėje priskirta U2OS —, parodant, kad ekspresuojama mažiausiai apie 10 000 baltymų, kurių gausumas ląstelėse svyruoja septynių dydžių eilėmis, iki 20 milijonų kopijų vienoje ląstelėje [38] [61]. Lyginamoji vienuolikos paplitusių ląstelių linijų proteomika parodė, kad U2OS turi bendrą visuotinai ekspresuojamų baltymų branduolį, tačiau funkcinių pogrupių atžvilgiu pasižymi ląstelių tipui būdingais skirtumais [39].

Atlikus didelio masto ląstelių paviršiaus proteomikos tyrimą, naudojant „Cell Surface Capture“ technologiją, buvo katalogizuotas U2OS paviršiaus proteomas kartu su 40 kitų žmogaus ląstelių tipų (iš viso 41 žmogaus ir 31 pelės ląstelių tipas), taip sukuriant išteklių, leidžiančių identifikuoti farmakologiškai pasiekiamus paviršiaus taikinius [40]. HLA tipizavimo ir neoepitopų prognozavimo tyrimuose buvo įtrauktos U2OS ląstelės, siekiant paremti vėžio imunoterapijos taikinų kūrimą [41] [42]. Atliekant daugiau nei 650 vėžio ląstelių linijų charakterizavimą naudojant atvirkštinės fazės baltymų mikromatricas, buvo įtrauktos ir U2OS ląstelės, o tai parodė, kad fosfoproteomikos duomenys suteikia didesnį vaistų jautrumo prognozavimo pajėgumą nei vien tik mRNR matavimai [43]. Visų vėžio rūšių proteomikos žemėlapis, apimantis 949 ląstelių linijas, dar labiau integravo U2OS proteomikos duomenis su CRISPR esminių genų atrankos tyrimais ir vaistų reakcijos duomenimis, atskleidžiant tūkstančius baltymų biomarkerių, rodančių vėžio pažeidžiamumą [44].

Atlikus 675 vėžio ląstelių linijų transkriptomo masto charakterizavimą naudojant RNR sekvenavimą, buvo katalogizuotos genų jungtys, mutacijų požymiai ir nežmogiškos sekos ekspresija U2OS linijoje [45]. Naujos kartos CCLE charakterizavimas išplėtė profiliavimą, įtraukiant DNR metilinimo, histonų modifikacijų, mikroRNR ekspresijos ir RNR sujungimo duomenis iš 1 072 linijų, o U2OS ląstelės prisidėjo prie integruotų molekulinių savybių, lemiančių reakciją į vaistus, analizių [46]. CCLE panelės kiekybinė proteomika nustatė baltymų lygio signalinių kelių reguliacijos sutrikimus, kurie nebuvo akivaizdūs remiantis vien tik genominių ar transkriptominių duomenų analize [47]. „Cell Painting“ metodas, derinamas su terminiu proteomo profiliavimu U2OS ląstelėse, parodė veiksmingą strategiją vaistų veikimo mechanizmui nustatyti, integruojant morfologinį profiliavimą su nešališku baltymų taikinio aptikimu [17]. U2OS proteomikos duomenų rinkiniai taip pat yra tikrinami viromo lygio kokybės kontrole: kaip bendras atrankos etapas buvo sukurtas ksenoproteomikos darbo srautas, skirtas netikslinio virusinių baltymų aptikimo proteomikos duomenyse, o autoriai rekomenduoja, kad prieš publikavimą kiekvienas ląstelių proteomo duomenų rinkinys būtų patikrintas dėl nežmogiškųjų baltymų [48]. Atlikus osteosarkomos integruotą epigenominę analizę, įtraukiant U2OS ląsteles, buvo identifikuoti 350 genų su sutampančiomis genetinėmis ir epigenetinėmis anomalijomis, o tai padėjo geriau suprasti kaulų navikų progresavimą reguliuojančią sistemą [49]. Baltyminių ekspresija ląstelių mikromasyvuose taip pat buvo vertinama naudojant į agarozės matricas įterptas U2OS ląsteles, o tai leido vienu metu profiluoti kelias ląstelių linijas audinių mikromasyvo formatu [50]. Ankstyvosios U2OS ląstelių žymeklių reakcijos į hialurono rūgštimi padengto ksenogeninio kaulų transplanto ekstraktus buvo apibūdintos qRT-PCR metodu: RUNX2 ekspresija padidėjo 2,61 karto (p = 0,01), o COL1A1 atveju reikšmingo poveikio nepastebėta, be to, stebėti metabolinės veiklos skirtumai po FDR korekcijos nebeliko reikšmingi [51]. Autoriai apibūdina tyrimą kaip tiriamąjį ir ragina atlikti jo patvirtinimą pirminėse ląstelėse bei in vivo modeliuose.

Išvada

U2OS (CVCL_0042) yra nepaprastai universali žmogaus osteosarkomos ląstelių linija, kuri prisidėjo prie esminių laimėjimų kaulų navikų tyrimų, DNR remonto biologijos, cirkadinio ritmo mokslo, endocitozės farmakologijos ir didelio masto omikos profiliavimo srityse. Jos natūralaus tipo TP53 fonas, adhezyvinė epitelinė morfologija, greitas ląstelių dauginimosi laikas ir išsamus daugialypės omikos charakterizavimas daro ją išskirtinai gerai pagrįstu eksperimentiniu modeliu. Nuo ankstyvųjų HLA tipavimo tyrimų iki šiuolaikinių CRISPR pagrįstų funkcinių atrankų ir „Cell Painting“ vaistų profiliavimo, U2OS nuolat prisitaikė prie biomedicininių tyrimų bendruomenės poreikių. Mokslininkams, ieškantiems patikimo, išsamiai dokumentuoto modelio osteosarkomos biologijai, ląstelių ciklo reguliavimui, reakcijai į DNR pažeidimus ar didelio našumo junginių atrankai, U2OS taps nepakeičiamu įrankiu. Susipažinkite su visomis specifikacijomis arba užsisakykite U2OS ląsteles tiesiogiai svetainėje cytion.com.

Pagrindiniai leidiniai

1. Pontén J, Saksela E (1967) Dvi įsitvirtinusios in vitro ląstelių linijos iš žmogaus mezenchiminių navikų. „International Journal of Cancer“. PMID: 6081590
2. Fogh J (1986) Žmogaus navikų linijos vėžio tyrimams. „Cancer investigation“. PMID: 3518877
3. Fogh J, Wright WC, Loveless JD (1977) HeLa ląstelių užteršimo nebuvimas 169 ląstelių linijose, gautose iš žmogaus navikų. Nacionalinio vėžio instituto žurnalas. PMID: 833871
4. Espmark JA, Ahlqvist-Roth L, Särne L (1978) Kultivuojamų ląstelių audinių tipavimas. III. Nustatytų žmogaus ląstelių linijų HLA antigenai. „Audinių antigenai“. PMID: 77569
5. Pollack MS, Heagney SD, Livingston PO (1981) HLA-A, B, C ir DR aloantigenų ekspresija keturiasdešimt šešiose kultivuotose žmogaus navikų ląstelių linijose. Nacionalinio vėžio instituto žurnalas. PMID: 7017212
6. Pautke C, Schieker M, Tischer T (2004) Osteosarkomos ląstelių linijų MG-63, Saos-2 ir U-2 OS charakteristika, palyginti su žmogaus osteoblastais. Vėžio tyrimai. PMID: 15736406
7. Kleiblova P, Shaltiel IA, Benada J (2013) PPM1D/Wip1 funkcijos sustiprinimo mutacijos sutrikdo p53 priklausomą G1 kontrolinį tašką. „The Journal of cell biology“. PMID: 23649806
8. Ozaki T, Neumann T, Wai D (2003) Osteosarkomos ląstelių linijų chromosomų pokyčiai, nustatyti taikant lyginamąją genominę hibridizaciją ir daugiakolorinę kariotipavimą. „Vėžio genetika ir citogenetika“. PMID: 12645653
9. Selvarajah S, Yoshimoto M, Maire G (2007) Paslėptų mikroaberacijų nustatymas osteosarkomoje taikant aukštos raiškos oligonukleotidų mikromatricos lyginamąją genominę hibridizaciją. „Vėžio genetika ir citogenetika“. PMID: 17981215
10. Ottaviano L, Schaefer KL, Gajewski M (2010) Kaulų navikų tyrimams dažniausiai naudojamų ląstelių linijų molekulinė charakteristika: transeuropinis „EuroBoNet“ projektas. Genai, chromosomos ir vėžys. PMID: 19787792
11. Masuda H, Miller C, Koeffler HP (1987) p53 geno pertvarkymas žmogaus osteogeninėse sarkomose. Jungtinių Amerikos Valstijų Nacionalinės mokslų akademijos leidinys. PMID: 2823272
12. Diller L, Kassel J, Nelson CE (1990) p53 funkcijos kaip ląstelių ciklo kontrolės baltymo osteosarkomose. „Molekulinė ir ląstelinė biologija“. PMID: 2233717
13. Mohseny AB, Machado I, Cai Y (2011) Osteosarkomų ląstelių linijų funkcinis apibūdinimas suteikia reprezentatyvius modelius žmogaus ligos tyrimams. „Laboratory investigation“; techninių metodų ir patologijos žurnalas. PMID: 21519327
14. Müller CR, Paulsen EB, Noordhuis P (2007) Liposarkomų gydymo potencialas naudojant MDM2 antagonistą Nutlin-3A. „International Journal of Cancer“. PMID: 17354236
15. Barretina J, Caponigro G, Stransky N (2012) „Vėžio ląstelių linijų enciklopedija“ leidžia atlikti prognostinį vėžio vaistų jautrumo modeliavimą. „Nature“. PMID: 22460905
16. Niforou KM, Anagnostopoulos AK, Vougas K (2008) Žmogaus osteosarkomos U2OS ląstelių linijos proteomo profilis. „Cancer genomics & proteomics“. PMID: 18359981
17. Johansson C, Johansson M, Kasi PB (2026) Ląstelių dažymas ir terminis proteomo profiliavimas vaistų taikinio ir veikimo mechanizmo nustatymui. „Molecular systems biology“. PMID: 42141265
18. Yu M, Selvaraj SK, Liang-Chu MM (2015) Ląstelių linijų autentiškumo patvirtinimo, anotacijų ir kokybės kontrolės ištekliai. „Nature“. PMID: 25877200
19. Yang C, Ma Y, Shen W (2026) Lenvatinibas sukelia su ferroptoze susijusius pokyčius osteosarkomos ląstelėse, įtraukiant p-STAT3/p53/xCT ašį. „Frontiers in oncology“. PMID: 42294277
20. Guma SR, Lee DA, Yu L (2014) Natūraliųjų žudikų ląstelių terapija ir aerozolinis interleukinas-2 osteosarkomos plaučių metastazių gydymui. „Pediatric blood & cancer“. PMID: 24136885
21. Teicher BA, Polley E, Kunkel M (2015) Onkologinių vaistų ir tiriamųjų preparatų atranka sarkomų ląstelių linijose leidžia nustatyti modelius, susijusius su genų ir mikroRNR ekspresija. „Molecular Cancer Therapeutics“. PMID: 26351324
22. Iorio F, Knijnenburg TA, Vis DJ (2016) Vėžio farmakogenominių sąveikų panorama. „Cell“. PMID: 27397505
23. Xue W, Wang Y, Smirnova AV (2026) miR-16-1-3p slopina proliferaciją ir invazyvumą per MDM2-p53 ašį TGF-β1 signalizacijos kelyje osteosarkomoje. „Molekulinė terapija. Onkologija“. PMID: 42318056
24. Giacchi L, Ucci A, Zelli V (2026) Iš osteoblastų kilusių ekstraląstelių vezikulių poveikis osteosarkomos ląstelių transkripcijos profiliui: pernešamų miRNA vaidmuo. „Biomedicines“. PMID: 42193365
25. Hu X, Wang Q, Lin S (2026) Vienos ląstelės transkriptomika atskleidžia glikolizinį heterogeniškumą ir identifikuoja STC2 kaip pagrindinį metabolinio perprogramavimo reguliatorių osteosarkomoje. Molekulinė ir ląstelinė biochemija. PMID: 42166004
26. Płódowska M, Drzazga D, Węgierek-Ciuk A (2026) Fotonų spinduliuotei veikiamų atskirų žmogaus ląstelių DNR pažeidimų reakcijos variacijų vertinimas. „Radiation and environmental biophysics“. PMID: 42301301
27. Salawu A, Wright K, Al-Kathiri A (2018) Seserinių chromatidų mainai ir genominis nestabilumas minkštųjų audinių sarkomose: galimos pasekmės reakcijai į DNR pažeidžiančius gydymo metodus. Sarkoma. PMID: 29853780
28. Goold R, Donaldson J, Gidney F (2026) Genetinis arba farmakologinis MSH3 Y245/K246 IDL jungimosi kišenės sutrikdymas sulėtina CAG pasikartojimų išsiplėtimą. „NAR Molecular Medicine“. PMID: 42317610
29. Ma Y, Farny NG (2026) TSC2 yra streso granulių slopintojas. „bioRxiv“. Priešspausdinis variantas – neperžiūrėtas recenzentų. PMID: 42239325
30. Bignell GR, Greenman CD, Davies H (2010) Mutacijų ir atrankos požymiai vėžio genome. „Nature“. PMID: 20164919
31. Rothenberg SM, Mohapatra G, Rivera MN (2010) Genomo masto mikrodelecijų tyrimas atskleidžia poliariteto komplekso genų sutrikimus įvairiuose žmogaus vėžio tipuose. „Cancer research“. PMID: 20215515
32. Kalyanaraman B, Ganesh D, Kunte VA (2026) c-MYC transkribuojamas pagal paros ritmą ir veikia kaip biologinio laikrodžio sutrikdytojas, kurio veikimo laikas sumažina jo poveikį. „bioRxiv“. Preprintas — neperžiūrėtas recenzentų. PMID: 42244582
33. Jones NC, Robertson MJ, Odell LR (2026) Sulfonadino junginiai: arilsulfonamidų klasė, slopinanti dinamino GTPazę ir klatrino mediatorių endocitozę bei pasižyminti antiepileptiniu poveikiu gyvūnų modeliuose. „ACS Chemical Biology“. PMID: 42313002
34. O'Brien NS, Ghods A, Xue J (2025) Nuo bolinachinono, jūrinio hidroksichinono seskviterpeno, iki naftochinonų, turinčių klatrino slopinamąjį poveikį. „RSC Medicinal Chemistry“. PMID: 41884311
35. Sitarska E, Saminathan A, Scanavachi G (2026) „Naked“ antisense oligonukleotidai lieka izoliuoti endolizosomose nepaisant indukuoto membranos pažeidimo. „bioRxiv“. Preprintas — neperžiūrėtas recenzentų. PMID: 42182263
36. Khan A, Mella RM, Villacé P (2026) Tvaraus standartizuoto fosfolipidų pagrindu pagaminto bergamotės ekstrakto GLP-1R susijusio aktyvumo in vitro vertinimas. „Biomedicines“. PMID: 42193436
37. Weaver L, Alexeyev MF (2026) Patobulintas metodas transmitochondrinio hibrido sukūrimui. „Cells“. PMID: 42193905
38. Beck M, Schmidt A, Malmstroem J (2011) Žmogaus ląstelių linijos kiekybinis proteomas. „Molecular systems biology“. PMID: 22068332
39. Geiger T, Wehner A, Schaab C (2012) Vienuolikos paplitusių ląstelių linijų lyginamoji proteominė analizė atskleidžia, kad dauguma baltymų yra visuotinai išreikšti, tačiau jų ekspresija skiriasi. „Molecular & cellular proteomics“. PMID: 22278370
40. Bausch-Fluck D, Hofmann A, Bock T (2015) Masės spektrometrijos būdu sudarytas ląstelių paviršiaus baltymų atlasas. „PLoS One“. PMID: 25894527
41. Boegel S, Löwer M, Bukur T (2014) Žmogaus vėžio ląstelių linijų HLA tipo, HLA ekspresijos ir neoepitopų kandidatų katalogas. „Oncoimmunology“. PMID: 25960936
42. Scholtalbers J, Boegel S, Bukur T (2015) TCLP: internetinis vėžio ląstelių linijų katalogas, apimantis HLA tipus, prognozuojamus neoepitopus, virusus ir genų ekspresiją. „Genome medicine“. PMID: 26589293
43. Li J, Zhao W, Akbani R (2017) Žmogaus vėžio ląstelių linijų charakterizavimas naudojant atvirkštinės fazės baltymų mikromatricas. „Cancer cell“. PMID: 28196595
44. Gonçalves E, Poulos RC, Cai Z (2022) 949 žmogaus ląstelių linijų visų vėžio tipų proteomikos žemėlapis. „Cancer cell“. PMID: 35839778
45. Klijn C, Durinck S, Stawiski EW (2015) Išsamus žmogaus vėžio ląstelių linijų transkripcijos portretas. „Nature biotechnology“. PMID: 25485619
46. Ghandi M, Huang FW, Jané-Valbuena J (2019) Naujos kartos „Vėžio ląstelių linijų enciklopedijos“ charakteristika. „Nature“. PMID: 31068700
47. Nusinow DP, Szpyt J, Ghandi M (2020) „Vėžio ląstelių linijų enciklopedijos“ kiekybinė proteomika. „Cell“. PMID: 31978347
48. Chernobrovkin AL, Zubarev RA (2014) Virusinių baltymų aptikimas žmogaus ląstelių linijose taikant ksenoproteomiką: paskutinės pagrįstos priežasties, dėl kurios nebuvo tikrinami visi ląstelių proteomo duomenų rinkiniai dėl virusinių baltymų, pašalinimas. „PLoS One“. PMID: 24618588
49. Kresse SH, Rydbeck H, Skårn M (2012) Integruota analizė atskleidžia genetinių ir epigenetinių pokyčių sąsajas osteosarkomoje. „PLoS One“. PMID: 23144859
50. Andersson AC, Strömberg S, Bäckvall H (2006) Baltymų ekspresijos analizė ląstelių mikromasyvuose: įrankis antikūnų pagrįstai proteomikai. „The Journal of Histochemistry and Cytochemistry“. PMID: 16957166
51. Mayer Y, Abu Sada H, Zigdon Giladi H (2026) Osteoblastų tipo ir kaulų čiulpų stromos ląstelių linijų ankstyvosios osteogeninės ir stromos žymenų reakcijos į hialurono rūgštimi padengtą ksenogeninį kaulų transplantatą: tiriamoji in vitro analizė. Stomatologijos žurnalas. PMID: 42187668
52. Grant GD, Brooks L 3rd, Zhang X (2013) Ląstelių ciklo reguliuojamų genų, periodiškai ekspresuojamų U2OS ląstelėse, identifikavimas ir jų reguliavimas FOXM1 bei E2F transkripcijos faktorių. Ląstelės molekulinė biologija. PMID: 24109597
53. Wang F, Wu P, Qin S (2021) Kurcinas C slopina osteosarkomos ląstelių linijos U2OS proliferaciją, sukelia ROS indukuotą apoptozę, autofagiją ir ląstelių ciklo sustabdymą, aktyvuodamas JNK signalinį kelią. „International journal of biological macromolecules“. PMID: 34896468
54. Chen S, Jin Z, Dai L (2017) Aloperinas indukuoja apoptozę ir slopina invaziją žmogaus osteosarkomos ląstelėse MG-63 ir U2OS. Biomedicina ir farmakoterapija. PMID: 29080457
55. Chen JM, Zhang J, Xia YM (2018) Natūralaus saldiklio metabolitas steviolis slopina žmogaus osteosarkomos U2OS ląstelių linijos proliferaciją. „Onkologijos laiškai“. PMID: 29552164
56. Kasiram MZ, Hapidin H, Abdullah H (2022) Tanino rūgštis stiprina cisplatino poveikį žmogaus osteosarkomos ląstelių linijos (U2OS) proliferacijai ir apoptozei. „Pharmacological reports“. PMID: 34652600
57. Erdogan MK, Usca AB (2025) Galio rūgštis stiprina olaparibo sukeltą ląstelių mirtį ir silpnina atsparumą olaparibui žmogaus osteosarkomos U2OS ląstelių linijoje. „Current issues in molecular biology“. PMID: 39996825
58. Bryan TM, Englezou A, Dalla-Pozza L (1997) Įrodymai, patvirtinantys alternatyvų mechanizmą, padedantį išlaikyti telomerų ilgį žmogaus navikuose ir iš navikų gautose ląstelių linijose. „Nature Medicine“. PMID: 9359704
59. Burke TM, Markwald RR, McHill AW (2015) Kofeino poveikis žmogaus cirkadiniam laikrodžiui in vivo ir in vitro. „Science Translational Medicine“. PMID: 26378246
60. Tamai TK, Nakane Y, Ota W (2018) Cirkadinių ritmų moduliatorių identifikavimas iš esamų vaistų. „EMBO Molecular Medicine“. PMID: 29666146
61. „Cellosaurus“. U2OS (CVCL_0042). Šveicarijos bioinformatikos institutas (SIB). Prieinama adresu: https://www.cellosaurus.org/CVCL_0042 (paskutinis apsilankymas – 2026 m. rugpjūčio 11 d.)