NCI-H1792 — Un model de adenocarcinom pulmonar cu mutație KRAS pentru cercetarea oncologică

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.

Aplicații

Descoperirea de medicamente pentru osteosarcom și screeningul terapeutic

U2OS este un model principal utilizat pentru evaluarea compușilor noi și a celor repurificați împotriva osteosarcomului. Studiile au examinat activitățile antitumorale ale diverselor agenți naturali și sintetici pe această linie celulară. Curcin C, o proteină de tip I care inactivează ribozomii, obținută din semințe de Jatropha curcas post-germinate, s-a dovedit a inhiba proliferarea celulelor U2OS prin apoptoză mediată de ROS, autofagie și oprirea în fazele S și G2/M, efectul fiind atribuit activării semnalizării JNK alături de inhibarea căii ERK; captatorul de ROS NAC și inhibitorul JNK SP600125 au atenuat fiecare răspunsul, susținând cascada propusă [53]. Un studiu ulterior a arătat că potența mai mare a Curcin C față de Curcin în celulele U2OS se explică în mare parte prin endocitoza dependentă de clatrină, mediată de LRP1, la care are acces Curcin C, dar nu și Curcin.

Aloperina, un produs natural alcaloid, a suprimat proliferarea și clonogenitatea atât a celulelor de osteosarcom MG-63, cât și a celor U2OS, a indus apoptoza, așa cum a fost confirmat prin citometrie în flux, și a inhibat invazia în testele „scratch” și „transwell”, cu reglarea negativă a MMP-2, MMP-9, PI3K și p-AKT1 [54]. Acest studiu a evidențiat multiple căi convergente prin care alcaloizii naturali ar putea afecta simultan creșterea și potențialul metastatic. În mod independent, s-a demonstrat că steviolul, un metabolit al îndulcitorului natural, inhibă proliferarea celulelor U2OS într-un mod dependent de doză și de timp, iar investigațiile mecaniciste au relevat o oprire a ciclului celular în faza G1 și o cale apoptotică mitocondrială indicată de un raport Bax/Bcl-2 crescut [55] — descoperiri care poziționează metaboliții naturali ca candidați pentru cercetarea în domeniul chimioprevenției osteosarcomului.

Acidul tanic a potențat efectul citotoxic al cisplatinei în celulele U2OS, dar interacțiunea s-a dovedit a fi puternic dependentă de raport: s-a observat sinergie la raporturi acid tanic/cisplatină de 90:10 și 85:15, în timp ce raporturile de 75:25 și 50:50 au fost antagoniste, iar acidul tanic administrat singur nu a inhibat în mod semnificativ osteoblastele normale hFOB 1.19 [56]. Prin urmare, orice strategie de sensibilizare bazată pe polifenoli depinde de optimizarea atentă a raportului de dozare, mai degrabă decât de o simplă administrare concomitentă. În mod similar, acidul galic a potențat moartea celulară indusă de olaparib și a atenuat rezistența dobândită la olaparib în celulele U2OS și într-un derivat rezistent la olaparib (U2OS-PIR), inhibând angiogeneza și modulând cPARP, Bcl-2 și Bax [57], extinzând repertoriul combinațiilor de compuși naturali aplicabile în cercetarea privind tratamentul osteosarcomului. S-a demonstrat că lenvatinibul, un inhibitor multikinazic aprobat, induce modificări legate de ferroptoză în celulele U2OS și 143B prin intermediul axei p-STAT3/p53/xCT, dezvăluind un mecanism nou prin care acest agent poate suprima progresia osteosarcomului dincolo de rolul său canonic de inhibare a angiogenezei [19]. Imunoterapia bazată pe celule natural killer a fost evaluată pe un panel de linii celulare de osteosarcom, inclusiv U2OS, expresia ligandului NKG2D corelându-se cu eficiența distrugerii mediate de celulele NK, iar interleukina-2 administrată sub formă de aerosol îmbunătățind activitatea specifică a celulelor NK asupra organelor in vivo [20].

O analiză mai amplă a medicamentelor pentru sarcoame, care a cuprins 63 de linii celulare umane și peste 400 de compuși oncologici, a documentat profilurile de sensibilitate la medicamente ale liniei U2OS alături de date privind expresia genelor și a microARN-urilor, oferind o referință farmacogenomică bogată pentru acest domeniu [21]. Proiectul de referință „Cancer Cell Line Encyclopedia” a integrat date privind expresia genică, numărul de copii și secvențierea de la aproape 950 de linii, inclusiv U2OS, și le-a corelat cu profilurile de sensibilitate la medicamente pentru a identifica biomarkeri predictivi ai răspunsului [15]. Un studiu ulterior de cartografiere a peisajului farmacogenomic a corelat asocierile de sensibilitate la medicamente cu alterările induse de cancer la peste 1.000 de linii anotate, contextualizând și mai mult răspunsurile liniei U2OS în cadrul domeniului oncologic mai larg [22].

Axa miR-16-1-3p/MDM2/p53 s-a evidențiat ca un regulator important al semnalizării TGF-β1 în osteosarcom. Xue et al. au demonstrat că supraexpresia miR-16-1-3p a redus semnificativ potențialul proliferativ și clonogenic al celulelor U2OS, în timp ce combinarea acesteia cu tratamentul cu TGF-β a intensificat puternic oprirea în faza G1 și a eliminat aproape complet capacitatea de creștere a tumorii [23]. Același studiu a arătat că miR-16-1-3p a inhibat remodelarea actinei indusă de TGF-β și modificările asociate tranziției epitelio-mezenchimale, iar administrarea concomitentă a crescut sensibilitatea la cisplatină în celulele U2OS de tip sălbatic și a redus volumul nodulilor tumorali și metastazele în modelul cu membrana corioalantoidiană de pui, oferind o perspectivă mecanistică asupra modului în care acest microARN suprimă componenta pro-metastatică a semnalizării TGF-β. S-a demonstrat că veziculele extracelulare derivate din osteoblaste (OB-EV) modifică comportamentul celulelor de osteosarcom în funcție de linia celulară: în celulele U2OS, acestea au redus activitatea metabolică (de 1,30 ori) și proliferarea (de 1,70 ori), crescând în același timp apoptoza (de 1,15 ori), în timp ce proliferarea celulelor MG-63 a crescut de 4,9 ori. Profilarea transcriptomică asociată a fost realizată pe celule MNNG/HOS, unde 296 de gene au prezentat o expresie diferențiată, iar autorii propun transportul miARN-urilor ca mecanism potențial implicat, care necesită încă validare funcțională [24]. Reprogramarea metabolică în osteosarcom a fost explorată prin transcriptomică la nivel de celulă unică, identificându-se stanniocalcina-2 (STC2) ca un regulator glicolitic central, validat funcțional în celulele MG-63 și U2OS folosind analiza fluxului extracelular Seahorse [25].

Repararea ADN-ului, reglarea ciclului celular și răspunsul la deteriorarea ADN-ului

U2OS este unul dintre cele mai utilizate modele în cercetarea reparării ADN-ului, în mare parte deoarece fondul său de tip sălbatic p53 permite studierea întregii game de răspunsuri la deteriorare dependente de p53. Un studiu la scară genomică a cartografiat transcriptomul reglat de ciclul celular al liniei U2OS, identificând 2.140 de transcripți exprimați periodic, corespunzând unui număr de 1.871 de gene unice, pe parcursul mai multor cicluri celulare sincronizate [52]. Prin combinarea datelor ChIP-seq pentru factorul de transcripție G2/M FOXM1 cu datele ChIP-seq publicate pentru E2F1, E2F4, E2F6, GABPA și complexul DREAM, autorii au demonstrat că FOXM1 activează puternic promotorii genelor din faza G2/M și le activează doar slab pe cele induse în faza S, precum și faptul că un set central de gene ale ciclului celular, comun atât pentru U2OS, cât și pentru HeLa, este legat de mai mulți factori de transcripție ai ciclului celular. Setul de date a stabilit linia celulară U2OS ca un al doilea model uman caracterizat independent pentru cartografierea transcriptomului ciclului celular și rămâne o referință larg utilizată pentru studiile privind reglarea genică a ciclului de diviziune celulară uman.

Mutațiile de câștig de funcție în PPM1D/Wip1 — fosfataza care inactivează p53 — produc o formă de Wip1 hiperactivă, trunchiată la capătul C-terminal, și afectează punctul de control G1 dependent de p53 după deteriorarea ADN-ului; U2OS poartă o astfel de alelă trunchiată (p.Arg458Ter) în formă heterozigotă [7] [61]. Acest lucru face din U2OS un model util pentru studierea modului în care trunchierea Wip1 conferă un avantaj selectiv de creștere prin atenuarea răspunsului la deteriorarea ADN-ului. Variabilitatea la nivel de celulă individuală în răspunsul la deteriorarea ADN-ului a fost cuantificată în celulele U2OS expuse la 2 Gy de fotoni; prin compararea focarelor de 53BP1 și γH2AX în nucleele surori ale celulelor binucleate, Płódowska și colab. au demonstrat existența unui zgomot stochastic de la celulă la celulă în formarea focarelor de reparare, suprapus peste leziunile ADN distribuite aleatoriu, zgomotul contribuind cu 28% la variabilitatea totală pentru focarele 53BP1 și cu 50% pentru focarele γH2AX [26]. Analiza schimbului de cromatide surori în linii celulare de sarcom al țesuturilor moi, inclusiv comparatori U2OS, a confirmat că formarea endogenă a γH2AX se corelează cu instabilitatea genomică și poate prezice răspunsurile la tratamentele care provoacă leziuni ale ADN-ului [27].

Celulele U2OS au fost utilizate pentru a investiga expansiunea somatică a repetițiilor CAG în boala Huntington. Perturbarea genetică a buzunarului de legare MSH3 Y245/K246 a redus semnificativ interacțiunea cu ADN-ul și a anulat expansiunea repetițiilor într-o linie U2OS care exprima exonul 1 mutant al genei HTT, iar blocarea farmacologică a aceluiași situs a redus expansiunea repetițiilor în U2OS și, mai important, a încetinit expansiunea și în neuronii spinoși medii derivați din celule iPS ale pacienților cu boala Huntington [28]. Linia derivată U2OS DR-GFP a fost utilizată pe scară largă pentru testele de reparare prin recombinare omologă, iar mai multe linii derivate cu genele inactivate — inclusiv cele cu inactivarea genelor RAD52, TBK1 și OPTN — au fost generate pentru a analiza componentele specifice ale căilor de reparare, toate fiind catalogate ca intrări secundare ale CVCL_0042 [61]. Supresorul tumoral TSC2 a fost identificat ca un supresor al granulelor de stres; într-o preprint care prezintă această lucrare, reducerea parțială a TSC2 mediată de siRNA în celulele U2OS nu a indus apariția spontană a granulelor de stres, spre deosebire de pierderea completă observată în fibroblastele embrionare de șoarece, stabilind astfel TSC2 ca un regulator dependent de prag al asamblării granulelor de stres [29]. Analizele la nivel de genom pentru deleții homozigote și perturbări ale genelor complexului de polaritate în panouri de linii celulare canceroase au inclus, de asemenea, date privind celulele U2OS, contribuind la identificarea genelor canceroase recesive și a semnăturilor locurilor fragile [30] [31].

Biologia circadiană și reglarea genică

U2OS a devenit un model de referință pentru cercetarea ceasului circadian la mamifere. Celulele prezintă ritmuri circadiene robuste și autosusținute și sunt utilizate în mod curent împreună cu reporteri de luciferază ai genelor ceasului pentru luminometrie în timp real. Burke et al. au utilizat celule U2OS care exprimă reporteri de luciferază ai genelor ceasului pentru a demonstra că cofeina prelungește perioada circadiană într-un mod dependent de doză și au stabilit, prin analiză farmacologică și inhibare cu siRNA, că semnalizarea receptorilor de adenozină — mai degrabă decât activitatea receptorilor de rianodină sau a fosfodiesterazei — este responsabilă de acest efect [59]. Același sistem permite screeningul chimic la scară largă: un screening de mare capacitate al medicamentelor existente în celulele U2OS a relevat că aproximativ 5% dintre acestea au modificat perioada circadiană, identificând dehidroepiandrosterona ca un compus care scurtează perioada și implicând ABL1, ABL2 și kinaza BCR în reglarea perioadei [60]. Aceste proprietăți au fost exploatate pe scară largă pentru a caracteriza mecanismele moleculare care guvernează bucla de feedback transcripție-traducere BMAL1/CLOCK și interacțiunile acesteia cu căile oncogene.

O preimprimare recentă a investigat natura circadiană endogenă a c-MYC în celulele U2OS. Prin generarea unui reporter c-MYC și compararea fazei sale de oscilație cu cea a reporterilor BMAL1 și PER2, Kalyanaraman et al. au raportat că promotorul c-MYC oscilează ritmic în celule U2OS — o linie celulară cu niveluri inerent scăzute de MYC — și oscilează defazat față de componentele centrale ale ceasului [32]. Un model computațional construit pe baza acestor descoperiri a sugerat că MYC acționează ca un perturbator al ceasului biologic, a cărui sincronizare minimizează impactul său negativ asupra menținerii ritmului circadian — o constatare cu implicații pentru înțelegerea modului în care supraexpresia oncogenică a MYC perturbează fiziologia circadiană. Fiind o versiune preliminară, această lucrare nu a trecut încă prin procesul de evaluare inter pares. Cu toate acestea, ea ilustrează adecvarea liniei U2OS pentru studierea simultană a funcției oncogenei și a reglării circadiene.

U2OS este telomerază-negativă și își menține telomerele prin prelungirea alternativă a telomerelor (ALT), mecanismul bazat pe recombinare documentat pentru prima dată într-un subset de tumori și linii celulare derivate din tumori de către Bryan et al. [58]. Acest lucru o face un model standard pentru cercetarea ALT, un mecanism activ într-un subset de tipuri de cancer, inclusiv osteosarcoamele. Linia este, de asemenea, utilizată frecvent în studiile privind dinamica modificărilor histonelor, arhitectura nucleară și organizarea cromatinei, datorită nucleelor sale mari și tractabilității optice. Derivații de histonă și de pori nucleari marcați fluorescent — inclusiv U2OS EGFP-H2B și mai multe linii NUP96 marcate cu CRISPR derivate din U2OS — au permis imagistica cantitativă a cromatinei și a proceselor de transport nuclear cu o rezoluție spațială ridicată [61].

Endocitoza și transportul intracelular

U2OS s-a impus ca model standard pentru studierea endocitozei mediate de clatrină (CME) și a activității GTPazei dinaminei, datorită activității sale robuste de internalizare a receptorilor și adecvării sale pentru testele cantitative de CME bazate pe fluorescență, care măsoară captarea transferinei-Alexa594. O serie de compuși sulfonadinici — arilsulfonamide derivate din analogi ai dansilcadaverinei — au fost caracterizați ca inhibitori competitivi ai GTP pentru dinamina I și dinamina II, utilizând celulele U2OS ca platformă principală de testare a CME [33]. Analiza cinetică Michaelis-Menten în acest sistem a confirmat mecanismul de inhibare, iar cel mai puternic analog a prezentat, de asemenea, activitate antiepileptică în modele animale, poziționând testele CME bazate pe celule U2OS ca instrument translațional pentru descoperirea de medicamente neurologice.

Separat, bolinachinona — un sesquiterpen hidroxichinonic de origine marină — și analogii naftochinonici înrudiți au fost evaluați pentru activitatea inhibitoare a CME în celulele U2OS, optimizarea structurală ghidată de teoria funcțională a densității conducând la obținerea unor analogi cu o potență substanțial îmbunătățită atât împotriva GTPazei dinaminei, cât și a CME [34]. Aceste studii ilustrează modul în care testele CME bazate pe celule U2OS servesc drept platformă sensibilă și reproductibilă pentru studiile privind relația structură-activitate a inhibitorilor de endocitoză. Expresia consistentă a receptorilor și cinetica previzibilă de internalizare a acestei linii celulare o transformă într-un sistem celular preferat pentru această categorie de cercetare.

Destinul oligonucleotidelor antisens (ASO) după absorbția celulară a fost urmărit în celulele U2OS folosind microscopia celulelor vii, măsurători rațiometrice ale pH-ului și microscopia electronică de baleiaj tridimensională cu fascicul ionic focalizat. Într-o preprint care prezintă această lucrare, Sitarska et al. au arătat că, chiar și în condiții care reduc ARN-ul țintă cu peste 90%, mai puțin de 4% din ASO-urile internalizate au ajuns în nucleu și că ASO-urile s-au acumulat în endozomii târzii, endolizozomii și lizozomii, unde au indus neutralizarea luminală fără recrutarea galectinei-3 sau ruperea membranei limitante [35]. Autorii propun ca evadarea productivă să aibă loc mai devreme în procesul de endocitoză, cel mai probabil în endozomii timpurii sau de reciclare. Celulele U2OS au fost utilizate, de asemenea, într-un test de activare a receptorului GLP-1R — o linie U2OS care exprimă biosenzori Nomad sensibili la cAMP — pentru a evalua efectele metabolice ale unui extract de bergamotă formulat pe bază de fosfolipide, demonstrând utilitatea liniei ca platformă de expresie a receptorilor modificați genetic pentru farmacologia produselor naturale [36]. Tehnologia cibridă pentru studierea mutațiilor ADN-ului mitocondrial a fost perfecționată prin validarea unor derivate fără ADN mitocondrial (ρ0) recent dezvoltate ale liniilor celulare HCT116, HT1080 și U2OS ca linii celulare receptoare pentru generarea de cibrizi transmitochondriali [37].

Platforme de proteomică, genomică și multi-omică

U2OS a reprezentat o linie celulară de referință esențială în inițiativele proteomice la scară largă. Primul profil proteomic dedicat al liniei U2OS a fost generat de Niforou et al. utilizând electroforeza bidimensională pe gel cuplată cu spectrometria de masă MALDI: aproximativ 3.000 de pete au fost extrase din două geluri 2-DE și analizate, ceea ce a dus la identificarea a 237 de produse genice distincte, printre care 11 protooncogene legate de starea canceroasă a liniei [16]. Lucrări ulterioare bazate pe spectrometria de masă au cuantificat proteomul absolut al acestei linii în interfază și mitoză — descrisă în publicație ca o linie celulară umană utilizată frecvent și atribuită liniei U2OS în Cellosaurus — evidențiind expresia a cel puțin aproximativ 10.000 de proteine cu o abundență celulară care acoperă șapte ordine de mărime, până la 20 de milioane de copii pe celulă [38] [61]. Proteomica comparativă realizată pe unsprezece linii celulare comune a arătat că U2OS împărtășește un nucleu de proteine exprimate omniprezent, prezentând totodată variații specifice tipului de celulă în subgrupurile funcționale [39].

Proteomica la scară largă a suprafeței celulare, utilizând tehnologia Cell Surface Capture, a catalogat „surfaceomul” liniei U2OS alături de alte 40 de tipuri de celule umane (41 de tipuri de celule umane și 31 de tipuri de celule de șoarece în total), oferind o resursă pentru identificarea țintelor de suprafață accesibile din punct de vedere farmacologic [40]. Studiile de tipizare HLA și de predicție a neoepitopilor au inclus linia U2OS pentru a sprijini dezvoltarea țintelor pentru imunoterapia cancerului [41] [42]. Caracterizarea prin matrice proteică în fază inversă a peste 650 de linii celulare canceroase a inclus linia U2OS, demonstrând că datele fosfoproteomice oferă o capacitate predictivă privind sensibilitatea la medicamente care depășește cea obținută doar din măsurătorile de ARNm [43]. Harta proteomică pan-cancer, care acoperă 949 de linii celulare, a integrat în continuare datele proteomice ale U2OS cu analizele de esențialitate CRISPR și datele privind răspunsul la medicamente, dezvăluind mii de biomarkeri proteici ai vulnerabilității cancerului [44].

Caracterizarea la nivel de transcriptom a 675 de linii celulare canceroase prin secvențierea ARN a catalogat fuziunile genice, semnăturile mutaționale și expresia secvențelor non-umane în U2OS [45]. Caracterizarea CCLE de nouă generație a extins profilarea pentru a include date privind metilarea ADN-ului, modificarea histonelor, expresia microARN-urilor și splicarea ARN-ului la 1.072 de linii, U2OS contribuind la analizele integrative ale caracteristicilor moleculare care stau la baza răspunsurilor la medicamente [46]. Proteomica cantitativă a panelului CCLE a identificat dereglări ale căilor de semnalizare la nivel proteic care nu erau evidente doar din datele genomice sau transcriptomice [47]. Tehnica „Cell Painting”, combinată cu profilarea proteomică termică în celulele U2OS, a demonstrat o strategie puternică pentru deducerea mecanismului de acțiune al medicamentelor prin integrarea profilării morfologice cu detectarea imparțială a țintelor proteice [17]. Seturile de date proteomice U2OS sunt, de asemenea, supuse unui control de calitate la nivel de virom: a fost dezvoltat un flux de lucru de xenoproteomică pentru detectarea nețintită a proteinelor virale în datele proteomice, ca etapă generală de screening, autorii recomandând ca fiecare set de date proteomice celulare să fie testat pentru prezența proteinelor non-umane înainte de publicare [48]. Analiza epigenomică integrativă a osteosarcomului, care a inclus celule U2OS, a identificat 350 de gene cu aberații genetice și epigenetice concordante, contribuind la o mai bună înțelegere a peisajului regulator care guvernează progresia tumorilor osoase [49]. Expresia proteică în microarray-urile celulare a fost, de asemenea, evaluată utilizând celule U2OS încorporate în matrici de agaroză, permițând profilarea simultană a mai multor linii celulare într-un format de microarray tisular [50]. Răspunsurile marcatorilor timpurii ale celulelor U2OS la extracte dintr-o grefă osoasă xenogenă acoperită cu acid hialuronic au fost caracterizate prin qRT-PCR: RUNX2 a fost suprareglat de 2,61 ori (p = 0,01), în timp ce nu s-a raportat niciun efect semnificativ pentru COL1A1, iar diferențele observate în activitatea metabolică nu au rămas semnificative după corecția FDR [51]. Autorii descriu studiul ca fiind unul exploratoriu și solicită validarea acestuia pe celule primare și în modele in vivo.

Concluzie

U2OS (CVCL_0042) este o linie celulară de osteosarcom uman remarcabil de versatilă, care a contribuit la progrese fundamentale în cercetarea neoplasmelor osoase, biologia reparării ADN-ului, știința ritmului circadian, farmacologia endocitozei și profilarea omică la scară largă. Fondul său TP53 de tip sălbatic, morfologia epitelială aderentă, timpul de dublare rapid și caracterizarea multi-omică aprofundată o transformă într-un model experimental extrem de bine susținut. De la studiile timpurii de tipizare HLA până la screeningurile funcționale contemporane bazate pe CRISPR și profilarea medicamentelor prin „Cell Painting”, U2OS s-a adaptat continuu la nevoile comunității de cercetare biomedicală. Cercetătorii care caută un model fiabil și documentat pe larg pentru biologia osteosarcomului, reglarea ciclului celular, răspunsul la deteriorarea ADN-ului sau screeningul de compuși cu randament ridicat vor considera U2OS un instrument indispensabil. Explorați specificațiile complete sau comandați celule U2OS direct de pe cytion.com.

Publicații cheie

1. Pontén J, Saksela E (1967) Două linii celulare in vitro stabilite din tumori mezenchimale umane. International journal of cancer. PMID: 6081590
2. Fogh J (1986) Linii tumorale umane pentru cercetarea cancerului. Cancer Investigation. PMID: 3518877
3. Fogh J, Wright WC, Loveless JD (1977) Absența contaminării cu celule HeLa în 169 de linii celulare derivate din tumori umane. Journal of the National Cancer Institute. PMID: 833871
4. Espmark JA, Ahlqvist-Roth L, Särne L (1978) Tipizarea tisulară a celulelor în cultură. III. Antigene HLA ale liniilor celulare umane stabilite. Antigene tisulare. PMID: 77569
5. Pollack MS, Heagney SD, Livingston PO (1981) Expresia aloantigenilor HLA-A, B, C și DR pe patruzeci și șase de linii celulare tumorale umane cultivate. Journal of the National Cancer Institute. PMID: 7017212
6. Pautke C, Schieker M, Tischer T (2004) Caracterizarea liniilor celulare de osteosarcom MG-63, Saos-2 și U-2 OS în comparație cu osteoblastele umane. Anticancer research. PMID: 15736406
7. Kleiblova P, Shaltiel IA, Benada J (2013) Mutațiile cu câștig de funcție ale PPM1D/Wip1 afectează punctul de control G1 dependent de p53. The Journal of Cell Biology. PMID: 23649806
8. Ozaki T, Neumann T, Wai D (2003) Alterații cromozomiale în liniile celulare de osteosarcom, evidențiate prin hibridizare genomică comparativă și cariotipare multicoloră. Cancer Genetics and Cytogenetics. PMID: 12645653
9. Selvarajah S, Yoshimoto M, Maire G (2007) Identificarea microaberatiilor criptice în osteosarcom prin hibridizare genomică comparativă cu matrice de oligonucleotide de înaltă definiție. Cancer Genetics and Cytogenetics. PMID: 17981215
10. Ottaviano L, Schaefer KL, Gajewski M (2010) Caracterizarea moleculară a liniilor celulare utilizate frecvent în cercetarea tumorilor osoase: o inițiativă transeuropeană EuroBoNet. Gene, cromozomi și cancer. PMID: 19787792
11. Masuda H, Miller C, Koeffler HP (1987) Rearanjarea genei p53 în sarcoamele osteogenice umane. Actele Academiei Naționale de Științe a Statelor Unite ale Americii. PMID: 2823272
12. Diller L, Kassel J, Nelson CE (1990) p53 funcționează ca o proteină de control al ciclului celular în osteosarcoame. Biologie moleculară și celulară. PMID: 2233717
13. Mohseny AB, Machado I, Cai Y (2011) Caracterizarea funcțională a liniilor celulare de osteosarcom oferă modele reprezentative pentru studierea bolii la om. Investigations de laborator; o revistă de metode tehnice și patologie. PMID: 21519327
14. Müller CR, Paulsen EB, Noordhuis P (2007) Potențialul de tratare a liposarcoamelor cu antagonistul MDM2 Nutlin-3A. Revista internațională de cancer. PMID: 17354236
15. Barretina J, Caponigro G, Stransky N (2012) Enciclopedia liniilor celulare canceroase permite modelarea predictivă a sensibilității la medicamentele anticanceroase. Nature. PMID: 22460905
16. Niforou KM, Anagnostopoulos AK, Vougas K (2008) Profilul proteomic al liniei celulare U2OS de osteosarcom uman. Cancer Genomics & Proteomics. PMID: 18359981
17. Johansson C, Johansson M, Kasi PB (2026) Colorarea celulară și profilarea proteomică termică pentru identificarea țintelor medicamentelor și a mecanismului de acțiune. Molecular systems biology. PMID: 42141265
18. Yu M, Selvaraj SK, Liang-Chu MM (2015) O resursă pentru autentificarea, adnotarea și controlul calității liniilor celulare. Nature. PMID: 25877200
19. Yang C, Ma Y, Shen W (2026) Lenvatinibul induce modificări legate de ferroptoză în celulele de osteosarcom, implicând axa p-STAT3/p53/xCT. Frontiers in oncology. PMID: 42294277
20. Guma SR, Lee DA, Yu L (2014) Terapia cu celule natural killer și interleukina-2 administrată sub formă de aerosol pentru tratamentul metastazelor pulmonare ale osteosarcomului. Pediatric Blood & Cancer. PMID: 24136885
21. Teicher BA, Polley E, Kunkel M (2015) Screeningul liniilor celulare de sarcom cu medicamente oncologice și agenți experimentali identifică tipare asociate cu expresia genelor și a microARN-urilor. Molecular Cancer Therapeutics. PMID: 26351324
22. Iorio F, Knijnenburg TA, Vis DJ (2016) O privire de ansamblu asupra interacțiunilor farmacogenomice în cancer. Cell. PMID: 27397505
23. Xue W, Wang Y, Smirnova AV (2026) miR-16-1-3p suprimă proliferarea și invazivitatea prin axa MDM2-p53 în semnalizarea TGF-β1 în osteosarcom. Terapie moleculară. Oncologie. PMID: 42318056
24. Giacchi L, Ucci A, Zelli V (2026) Efectul veziculelor extracelulare derivate din osteoblaste asupra profilului transcripțional al celulelor de osteosarcom: rolul miARN-urilor transportate. Biomedicines. PMID: 42193365
25. Hu X, Wang Q, Lin S (2026) Transcriptomica la nivel de celulă unică relevă heterogenitatea glicolitică și identifică STC2 ca un regulator cheie al reprogramării metabolice în osteosarcom. Biochimie moleculară și celulară. PMID: 42166004
26. Płódowska M, Drzazga D, Węgierek-Ciuk A (2026) Evaluarea variației răspunsului la deteriorarea ADN-ului la celule umane individuale expuse la radiații fotonice. Biofizică radiativă și de mediu. PMID: 42301301
27. Salawu A, Wright K, Al-Kathiri A (2018) Schimbul de cromatide surori și instabilitatea genomică în sarcoamele țesuturilor moi: implicații potențiale pentru răspunsul la tratamentele care provoacă leziuni ale ADN-ului. Sarcom. PMID: 29853780
28. Goold R, Donaldson J, Gidney F (2026) Perturbarea genetică sau farmacologică a cavității de legare a MSH3 Y245/K246 IDL încetinește expansiunea repetițiilor CAG. NAR Molecular Medicine. PMID: 42317610
29. Ma Y, Farny NG (2026) TSC2 este un supresor al granulelor de stres. bioRxiv. Preprint — neevaluat de colegi. PMID: 42239325
30. Bignell GR, Greenman CD, Davies H (2010) Semnături ale mutației și selecției în genomul cancerului. Nature. PMID: 20164919
31. Rothenberg SM, Mohapatra G, Rivera MN (2010) O analiză la nivel de genom pentru microdeleții relevă perturbarea genelor complexului de polaritate în diverse tipuri de cancer uman. Cancer research. PMID: 20215515
32. Kalyanaraman B, Ganesh D, Kunte VA (2026) c-MYC este transcriat într-un mod circadian și acționează ca un perturbator al ceasului biologic, al cărui moment de acțiune minimizează impactul său. bioRxiv. Preprint — neevaluat de colegi. PMID: 42244582
33. Jones NC, Robertson MJ, Odell LR (2026) Compușii sulfonadyn: o clasă de arilsulfonamide care inhibă GTPaza dinamină și endocitoza mediată de clatrină și au efect antiepileptic în modelele animale. ACS Chemical Biology. PMID: 42313002
34. O'Brien NS, Ghods A, Xue J (2025) De la bolinachinonă, un sesquiterpen hidroxichinonic marin, la naftochinone cu efecte inhibitoare asupra clatrinei. RSC Medicinal Chemistry. PMID: 41884311
35. Sitarska E, Saminathan A, Scanavachi G (2026) Oligonucleotidele antisens „goale” rămân sechestrate în endolizozomi în ciuda leziunilor induse la nivelul membranei. bioRxiv. Preprint — fără evaluare inter pares. PMID: 42182263
36. Khan A, Mella RM, Villacé P (2026) Evaluarea in vitro a activității asociate cu GLP-1R a unui extract de bergamotă standardizat și durabil, formulat pe bază de fosfolipide. Biomedicines. PMID: 42193436
37. Weaver L, Alexeyev MF (2026) O metodă îmbunătățită pentru generarea de cibrizi transmitochondriali. Cells. PMID: 42193905
38. Beck M, Schmidt A, Malmstroem J (2011) Proteomul cantitativ al unei linii celulare umane. Molecular systems biology. PMID: 22068332
39. Geiger T, Wehner A, Schaab C (2012) Analiza proteomică comparativă a unsprezece linii celulare comune relevă o expresie omniprezentă, dar variabilă, a majorității proteinelor. Molecular & cellular proteomics. PMID: 22278370
40. Bausch-Fluck D, Hofmann A, Bock T (2015) Un atlas al proteinelor de suprafață celulară obținut prin spectrometrie de masă. PloS one. PMID: 25894527
41. Boegel S, Löwer M, Bukur T (2014) Un catalog al tipurilor HLA, al expresiei HLA și al candidaților la neoepitopi în liniile celulare canceroase umane. Oncoimmunology. PMID: 25960936
42. Scholtalbers J, Boegel S, Bukur T (2015) TCLP: un catalog online al liniilor celulare canceroase care integrează tipul HLA, neoepitopii prezise, expresia virală și cea genică. Genome medicine. PMID: 26589293
43. Li J, Zhao W, Akbani R (2017) Caracterizarea liniilor celulare canceroase umane prin matrice proteice în fază inversă. Cancer Cell. PMID: 28196595
44. Gonçalves E, Poulos RC, Cai Z (2022) Hartă proteomică pan-cancer a 949 de linii celulare umane. Cancer Cell. PMID: 35839778
45. Klijn C, Durinck S, Stawiski EW (2015) Un portret transcripțional cuprinzător al liniilor celulare canceroase umane. Nature Biotechnology. PMID: 25485619
46. Ghandi M, Huang FW, Jané-Valbuena J (2019) Caracterizarea de nouă generație a Enciclopediei Liniilor Celulare Canceroase. Nature. PMID: 31068700
47. Nusinow DP, Szpyt J, Ghandi M (2020) Proteomica cantitativă a Enciclopediei Liniilor Celulare Canceroase. Cell. PMID: 31978347
48. Chernobrovkin AL, Zubarev RA (2014) Detectarea proteinelor virale în liniile celulare umane prin xenoproteomică: eliminarea ultimei scuze valabile pentru a nu testa fiecare set de date proteomic celular în căutarea proteinelor virale. PloS one. PMID: 24618588
49. Kresse SH, Rydbeck H, Skårn M (2012) Analiza integrativă relevă relațiile dintre alterările genetice și epigenetice în osteosarcom. PloS one. PMID: 23144859
50. Andersson AC, Strömberg S, Bäckvall H (2006) Analiza expresiei proteice în microarray-uri celulare: un instrument pentru proteomica bazată pe anticorpi. The Journal of Histochemistry and Cytochemistry. PMID: 16957166
51. Mayer Y, Abu Sada H, Zigdon Giladi H (2026) Răspunsurile timpurii ale markerilor osteogenici și stromali ai liniilor celulare de tip osteoblast și ale celulelor stromale din măduva osoasă la o grefă osoasă xenogenică acoperită cu acid hialuronic: o analiză exploratorie in vitro. Revista de stomatologie. PMID: 42187668
52. Grant GD, Brooks L al III-lea, Zhang X (2013) Identificarea genelor reglate de ciclul celular exprimate periodic în celulele U2OS și reglarea acestora de către factorii de transcripție FOXM1 și E2F. Biologia moleculară a celulei. PMID: 24109597
53. Wang F, Wu P, Qin S (2021) Curcina C inhibă proliferarea liniei celulare de osteosarcom U2OS prin apoptoză indusă de ROS, autofagie și oprirea ciclului celular prin activarea căii de semnalizare JNK. Revista internațională de macromolecule biologice. PMID: 34896468
54. Chen S, Jin Z, Dai L (2017) Aloperina induce apoptoza și inhibă invazia în celulele de osteosarcom uman MG-63 și U2OS. Biomedicină și farmacoterapie. PMID: 29080457
55. Chen JM, Zhang J, Xia YM (2018) Steviolul, un metabolit al îndulcitorului natural, inhibă proliferarea liniei celulare U2OS de osteosarcom uman. Oncology Letters. PMID: 29552164
56. Kasiram MZ, Hapidin H, Abdullah H (2022) Acidul tanic potențează efectul cisplatinei asupra proliferării celulare și a apoptozei liniei celulare de osteosarcom uman (U2OS). Pharmacological reports. PMID: 34652600
57. Erdogan MK, Usca AB (2025) Acidul galic potențează moartea celulară indusă de olaparib și atenuează rezistența la olaparib în linia celulară U2OS de osteosarcom uman. Current Issues in Molecular Biology. PMID: 39996825
58. Bryan TM, Englezou A, Dalla-Pozza L (1997) Dovezi privind un mecanism alternativ de menținere a lungimii telomerilor în tumorile umane și în liniile celulare derivate din tumori. Nature Medicine. PMID: 9359704
59. Burke TM, Markwald RR, McHill AW (2015) Efectele cofeinei asupra ceasului circadian uman in vivo și in vitro. Science Translational Medicine. PMID: 26378246
60. Tamai TK, Nakane Y, Ota W (2018) Identificarea modulatorilor ceasului circadian dintre medicamentele existente. EMBO Molecular Medicine. PMID: 29666146
61. Cellosaurus. U2OS (CVCL_0042). SIB Swiss Institute of Bioinformatics. Disponibil la: https://www.cellosaurus.org/CVCL_0042 (accesat la 11 august 2026)