4T1-cellen – Essentiële inzichten in onderzoek naar borstkankercellen en toepassingen
4T1 is een transplanteerbare muizenborstkankercellijn. Deze wordt op grote schaal gebruikt als een genetisch identiek in-vitrotumormodel voor onderzoek naar borstkanker bij mensen. 4T1-cellen zijn zeer invasief en tumorogene; ze hebben de neiging om uit te zaaien van de primaire tumorplaats in de borstklier naar andere plaatsen, waaronder de lever, lymfeklieren, longen, botten en hersenen, en zijn daarom ideaal voor het bestuderen van uitzaaiingen bij borstkanker [1].
- Groei-medium
- RPMI 1640-medium wordt gebruikt voor het kweken van 4T1-cellen. 10% foetaal runderserum (FBS), 2,0 g/l NaHCO3 en 2,1 mM stabiele glutamine worden aan het kweekmedium toegevoegd voor een optimale celgroei.
- Verdubbelingstijd
- De gemiddelde verdubbelingstijd die voor 4T1-borstkankercellen wordt gerapporteerd, is 14 uur.
- Groeitype
- 4T1 is een hechtende cellijn.
- Bioveiligheidsniveau
- BSL-1
- Verkrijgbaar bij
- Cytion — Bestel 4T1
- Algemene kenmerken en oorsprong van 4T1-cellen
- Informatie over het kweken van de 4T1-cellijn
- T1-cellijn: voor- en nadelen
- 4T1-cellijn kopen: hoogwaardig model voor borstkanker
- T1-cellijn: Toepassingen in kankeronderzoek
- 4T1-cellen: Onderzoekspublicaties
- Bronnen voor de 4T1-cellijn: protocollen, video's en meer
- Veelgestelde vragen over de 4T1-cellijn
- Referenties
- Veelgestelde vragen
Algemene kenmerken en oorsprong van 4T1-cellen
Kennis over de oorsprong en algemene kenmerken van een cellijn is essentieel voordat u ermee gaat werken. In dit gedeelte hebben we de basisprincipes van 4T1-borstkankercellen vermeld. Wat zijn bijvoorbeeld 4T1-cellen? Wat zijn de kenmerken van de 4T1-cellijn? Wat is de oorsprong van de 4T1-cellijn? Wat is de morfologie van de 4T1-cellijn?
- 4T1 is een borsttumorcellijn die afkomstig is van een borsttumor die spontaan is ontstaan in de muizenstam BALB/c. Deze zeer invasieve en tumorogene cellen bootsen het gedrag van menselijke borstkanker nauwkeurig na wat betreft groei en metastatische verspreiding. Het 4T1-tumormodel onderzoekt met name triple-negatieve borstkanker (TNBC).
- 4T1-cellen zijn hechtend en hebben een epitheelcelachtige morfologie.
4T1 versus EMT-6-cellijn
4T1 en EMT-6 zijn niet-immunogene, muizencelmodellen voor onderzoek naar triple-negatieve borstkanker. Hierbij zijn 4T1-cellen agressievere en invasievere tumorcellen dan EMT-6-cellen, die minder invasieve eigenschappen hebben [2].
4T1 versus 4T07-cellen
4T07 is ook een muizenkankercellijn. Het belangrijkste verschil tussen 4T1- en 4T07-cellen is dat 4T1-cellen de primaire tumorplaats kunnen verlaten en zich kunnen verspreiden om zichtbare secundaire metastasen te vormen, terwijl 4T07-cellen geen zichtbare metastasen kunnen vormen, ondanks dat ze de primaire plaats verlaten [3].
Informatie over het kweken van de 4T1-cellijn
De 4T1-borstkankercellijn biedt uitgebreide onderzoeksmogelijkheden op biomedisch gebied. Voor het kweken van deze cellen dient u de volgende belangrijke punten door te nemen: wat is de verdubbelingstijd van 4T1? Hoe worden 4T1-cellen gekweekt? Wat is de bezaaidichtheid voor 4T1?
Belangrijke punten voor het kweken van 4T1-cellen
Verdubbelingstijd:
De gemiddelde verdubbelingstijd die voor 4T1-borstkankercellen wordt gerapporteerd, is 14 uur.
Hechtend of in suspensie:
4T1 is een hechtende cellijn.
Subcultiveringsverhouding:
Een splitsingsverhouding van 1:6 en 1:8 wordt aanbevolen voor de 4T1 triple-negatieve borstkankercellijn. Voor het splitsen worden de cellen gespoeld met PBS en gedurende 8 tot 10 minuten geïncubeerd met het enzym Accutase. De gedissocieerde cellen worden verzameld door middel van centrifugeren en opnieuw gesuspendeerd in een vers medium. De opnieuw gesuspendeerde cellen worden in de nieuwe kolf gedoseerd voor groei.
Groeimedium:
RPMI 1640-medium wordt gebruikt voor het kweken van 4T1-cellen. 10% foetaal runderserum (FBS), 2,0 g/l NaHCO3 en 2,1 mM stabiel glutamine worden aan het kweekmedium toegevoegd voor een optimale celgroei.
Groeicondities:
4T1-tumorcellen worden bewaard in een bevochtigde incubator bij 37 °C met een CO2-toevoer van 5%.
Opslag:
4T1-cellen moeten worden bewaard bij een temperatuur van minder dan -150 °C, d.w.z. in een elektrische vriezer of in de dampfase van vloeibare stikstof, om de levensvatbaarheid van de cellen te behouden.
Invriesproces en medium:
CM-1 of CM-ACF worden aanbevolen voor de 4T1-cellijn. Een langzame invriesmethode heeft de voorkeur, omdat deze de levensvatbaarheid van de cellen beschermt door een geleidelijke temperatuurdaling van 1 °C mogelijk te maken.
Ontdooiproces:
Het flesje met bevroren cellen wordt enkele seconden in een waterbad van 37 °C gehouden totdat de cellen ontdooien en er slechts een klein klompje ijs overblijft. Deze cellen worden opnieuw gesuspendeerd in het verse medium en in de kolf gegoten voor kweek. Na 24 uur incubatie wordt het medium vervangen om componenten van het invriesmedium te verwijderen.
Bioveiligheidsniveau:
Voor het kweken van 4T1-borstkankercellen wordt een laboratorium met bioveiligheidsniveau 1 aanbevolen.
T1-cellijn: voor- en nadelen
In dit deel van het artikel worden de voor- en nadelen van het 4T1-metastatische model besproken.
Voordelen
De belangrijkste voordelen van de 4T1-cellijn zijn:
- Tumorigeniciteit:
4T1 is een zeer tumorigeen cellijn. Deze cellen hebben het vermogen om een 4T1 syngeen muismodel voor borstkankeronderzoek te vormen wanneer ze in een muis worden geïnjecteerd. Daarom is het 4T1-model ideaal voor het bestuderen van tumorontwikkeling, -groei en -metastase. Daarnaast is het nuttig voor het screenen en evalueren van therapeutische geneesmiddelen.
- In-vitro-metastase-model:
Het 4T1-model heeft een natuurlijke neiging tot metastase, waardoor onderzoekers de onderliggende mechanismen en routes die bij het metastaseproces betrokken zijn, effectief kunnen onderzoeken. Bovendien zijn 4T1-cellen resistent tegen 6-thioguanine. Dit draagt bij aan een efficiënte detectie van micrometastatische cellen met een verbeterde nauwkeurigheid in vergelijking met andere modellen, aangezien het niet langer nodig is om doelorganen te wegen en knobbeltjes te tellen.
Nadelen
Het nadeel van de 4T1-cellijn is:
- Agressiviteit/snelle groeisnelheid:
De 4T1-cellijn is een zeer agressieve triple-negatieve borstkankercellijn. Door de snelle groeisnelheid wordt het gebruik van deze cellijn in langetermijnexperimenten en het beheersen van experimentele variabelen een uitdaging.
Koop de 4T1-cellijn: een hoogwaardig model voor borstkanker
De 4T1-cellijn: toepassingen in kankeronderzoek
De 4T1-muismodelcellijn is een waardevol onderzoeksinstrument voor het bestuderen van kankerbiologie en het evalueren van nieuwe behandelingen. De belangrijkste toepassingen van 4T1-cellen staan hier vermeld:
Kankerbiologie
De 4T1-cellijn wordt veel gebruikt om de ontwikkeling en groei van kanker te bestuderen. Het is een ideaal in-vitromodel om verschillende cellulaire en moleculaire mechanismen te onderzoeken en te verkennen die betrokken zijn bij tumorprogressie en metastase. Bovendien kan het de rol van celsignaalroutes, de micro-omgeving en genexpressie in deze processen onthullen. In 2019 is er onderzoek gedaan met 4T1-cellen om de mechanismen te ontdekken die ten grondslag liggen aan de invasie en migratie van kankercellen. De resultaten lieten zien dat de genen STAT3, MMP2 en MMP9 hierbij een rol spelen, en dat remming van deze genen de migratie en invasie van kankercellen aanzienlijk kan beperken [4]. Soortgelijke studies hebben ook gewezen op verschillende andere signaalroutes die betrokken zijn bij tumorontwikkeling en metastase.
Bovendien is het 4T1-model van groot belang voor het begrijpen van de micro-omgeving van borstkanker, waaronder de infiltratie van immuuncellen en de groei van de primaire tumor. Studies gericht op de 4T1-tumormicro-omgeving hebben belangrijke inzichten opgeleverd in de rol van immuuncellen en cytokines, zoals CXCL13-expressie, bij tumorprogressie. Het model helpt ook bij het onderzoek naar metastatische niches en tumormetastase, met name bij borstkanker in een vergevorderd stadium, waar kolonisatie door borstcarcinomen veel voorkomt.
Onderzoek naar kankertherapie
De 4T1-cellijn wordt op grote schaal toegepast in onderzoek naar kankertherapie voor het screenen en evalueren van nieuwe behandelingen. Een studie onderzocht het cytotoxische potentieel van groen gesynthetiseerde ijzernanodeeltjes uit rozemarijnextract (Rosemary-FeNPs) en puur rozemarijnextract op de 4T1-cellijn. De onderzoeksresultaten wezen uit dat Rosemary-FeNPs veelbelovender zijn dan het zuivere extract [5]. Evenzo onderzocht een studie uit 2021 het antitumorpotentieel van gemberextract in 4T1-borstkankercellen en een 4T1-muismodel [6].
Naast natuurlijke extracten wordt de 4T1-cellijn gebruikt om de werkzaamheid van traditionele chemotherapeutische middelen te evalueren. Zo heeft onderzoek naar de combinatie van cisplatine met andere therapieën aangetoond dat dit leidt tot verhoogde tumorceldood en verminderde tumorprogressie in het 4T1-model. De introductie van vuurvlieg-luciferase in 4T1-cellen heeft realtime beeldvorming van tumorgroei en het metastatische fenotype mogelijk gemaakt, waardoor het gemakkelijker is geworden om de impact van verschillende behandelingen te beoordelen.
Bovendien heeft de resistentie van de 4T1-cellijn tegen 6-thioguanine onderzoek naar micrometastatische cellen vergemakkelijkt, waardoor de detectie en analyse van metastasen is verbeterd. Deze cellijn speelt ook een cruciale rol bij het bestuderen van antitumorimmuniteit en de effecten van immuuntherapie, met name in de context van orthotope muismodellen, waarin onderzoekers menselijke kankers nauwkeurig kunnen nabootsen.
Over het algemeen blijft de 4T1-cellijn een onmisbaar hulpmiddel in oncologisch onderzoek, van het begrijpen van de fundamentele mechanismen van de kankerbiologie tot het ontwikkelen en testen van nieuwe therapeutische strategieën.
4T1-cellen: Onderzoekspublicaties
In dit artikelgedeelte worden enkele interessante en meest geciteerde publicaties over 4T1-cellen besproken.
Dit artikel werd in 2018 gepubliceerd in het Journal of Photochemistry and Photobiology. Het onderzoek stelde dat zilvernanodeeltjes gesynthetiseerd uit Madhuca longifolia een antiproliferatief effect uitoefenen in 4T1-tumorcellen via afbraak van de celwand en de vorming van ROS.
De cytotoxiciteit en apoptotische effecten van verbascoside op de 4T1-borstkankercellijn
Deze studie in het tijdschrift BMC Pharmacology and Toxicology (2021) stelde dat verbascoside, een natuurlijke verbinding, apoptotische effecten induceerde in 4T1-borstkankercellen via TLR4-signalering.
Dit onderzoek werd in 2020 gepubliceerd in Integrative Cancer Therapies. In deze studie werden 4T1-cellen gebruikt om een syngene 4T1-muismodel te ontwikkelen en werd het antikankerpotentieel van eupatorine hiermee onderzocht. Eupatorine vertraagde de tumorontwikkeling in het 4T1-muismodel.
Remmend effect van Viola odorata-extract op tumorgroei en uitzaaiingen in het 4T1-borstkankermodel
Dit onderzoek, gepubliceerd in het Iranian Journal of Pharmaceutical Research (2018), stelde dat het medicinale kruid Viola odorata potentiële cytotoxische effecten heeft op 4T1-cellen.
Deze studie suggereerde dat met docetaxel geladen vaste lipide-nanodeeltjes (DTX-geladen SLN's) een veelbelovend middel kunnen zijn voor de behandeling van borstkanker en het voorkomen van uitzaaiingen, aangezien ze de kankergroei en longmetastase van 4T1-cellen beperken.
Bronnen voor de 4T1-cellijn: protocollen, video's en meer
Hieronder volgen enkele bronnen over 4T1-cellen:
- Tutorial over 4T1-transfectie: deze video is een stapsgewijze handleiding voor het uitvoeren van de transfectie van de 4T1-cellijn.
- Subcultivering van een cellijn: Deze video legt het subcultiveringsprotocol voor hechtende cellijnen uit.
De volgende link bevat het celkweekprotocol voor 4T1-cellen:
- 4T1-cellijn: Deze website bevat alle nuttige informatie over het omgaan met 4T1-culturen. Er is informatie over kweekmedia en protocollen voor het omgaan met cryogeen bewaarde culturen en prolifererende culturen.
Veelgestelde vragen over de 4T1-cellijn
De 4T1-blog biedt inzichten, onderzoeksupdates en experimentele technieken met betrekking tot de 4T1-borstkankercellijn, die veelvuldig wordt gebruikt in onderzoek naar de groei en uitzaaiing van borstkanker.
De borstkankercellijn, waaronder het 4T1-model, is van essentieel belang voor het onderzoek naar tumorgroei en uitzaaiingen, evenals naar de infiltratie van immuuncellen in de micro-omgeving van borstkanker.
De expressie van CXCL13 is van cruciaal belang voor het onderzoek naar borstkanker, aangezien deze stof een rol speelt bij de infiltratie van immuuncellen en de vorming van metastatische niches, en daarmee inzicht biedt in de progressie van de tumor en de uitzaaiingen.
Het kliertumormodel, zoals het 4T1-model, wordt gebruikt om borstkanker in een vergevorderd stadium en de verspreiding van borstkanker te simuleren, waardoor onderzoekers inzicht krijgen in het ziekteverloop en mogelijke behandelingen.
De groei van de primaire tumor is een cruciale factor in onderzoek naar uitzaaiingen bij kanker en vormt de basis voor het onderzoek naar hoe tumoren zich naar andere organen verspreiden, zoals in het intraductale muismodel.
Het 4T1-borstkankermodel bij muizen wordt gebruikt voor onderzoek naar antitumorimmuniteit, combinatietherapieën met cisplatine en tumorceldood, en biedt zo een uitgebreid inzicht in de effectiviteit van borstkankerbehandelingen.
Orthotope muismodellen, waaronder het 4T1-model, zijn van cruciaal belang voor het onderzoek naar de tumor-micro-omgeving, de immuunrespons en uitzaaiingen in een omgeving die de menselijke borstkanker nauwkeurig nabootst.
Met een beeldvormend 4T1-model kunnen onderzoekers de tumorgroei en uitzaaiingen in realtime in beeld brengen, wat onderzoek naar botmetastasen, het volume van 4T1-tumoren en de werkzaamheid van behandelingen zoals cisplatine vergemakkelijkt.
Immunotherapie bij kanker richt zich op metastatische niches door het vermogen van het immuunsysteem om kankercellen te bestrijden te versterken, vaak in combinatie met andere behandelingen zoals cisplatine om de algehele werkzaamheid te verbeteren.
Firefly-luciferase wordt gebruikt bij de introductie in 4T1-cellen om de tumorgroei en het metastatische fenotype te volgen, waardoor het een krachtig hulpmiddel vormt voor onderzoekers om de progressie van kanker en therapeutische interventies te bestuderen.
Referenties
- Pulaski, B.A. en S. Ostrand-Rosenberg, 4T1-borsttumormodel bij muizen. Curr Protoc Immunol, 2001. Hoofdstuk 20: p. Unit 20.2.
- Maxwell, K.G., Immunomodulatie van borstkankercellen voor vaccinatie met de gehele tumor. 2016.
- Walker, I., et al., Borsttumoren induceren centrale pro-inflammatoire cytokine-expressie, maar geen gedragsstoornissen bij Balb/C-muizen. Scientific Reports, 2017. 7(1): p. 1-13.
- Li, Y., et al., Remming van de Stat3-signaalroute door het natuurlijke product pectolinarigenine vermindert de uitzaaiing van borstkanker. Frontiers in Pharmacology, 2019. 10: p. 1195.
- Farshchi, H.K., et al., Groene synthese van ijzernanodeeltjes met rozemarijnextract en evaluatie van het cytotoxische effect op kankercellijnen. Biocatalysis and agricultural biotechnology, 2018. 16: p. 54-62.
- Gholizadeh, A.P., et al., Effect van gemberextract op de 4T1-borstkankercellijn in Balb/c-muizen. Clinical Cancer Drugs, 2021. 8(1): p. 43-49.