NCI-H1792 — Model pljučnega adenokarcinoma z mutacijo gena KRAS za onkološke raziskave

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.

Uporaba

Odkrivanje zdravil za osteosarkom in terapevtsko presejanje

U2OS je primarni model za ocenjevanje novih in ponovno namenjenih spojin proti osteosarkomu. Študije so preučevale protitumorske aktivnosti različnih naravnih in sintetičnih sredstev na tej liniji. Curcin C, beljakovina tipa I, ki inaktivira ribosome in izhaja iz naknadno kaljenih semen Jatropha curcas, zavira proliferacijo celic U2OS prek apoptoze, ki jo posredujejo reaktivne kisikove vrste (ROS), avtofagije ter zaustavitve v fazah S in G2/M, pri čemer se učinek pripisuje aktivaciji signalne poti JNK skupaj z zaviranjem poti ERK; lovilec ROS NAC in zaviralec JNK SP600125 sta vsak zase oslabila odziv, kar podpira predlagano kaskado [53]. Nadaljnja študija je pokazala, da se večja učinkovitost kurcina C v primerjavi s kurcinom v celicah U2OS v veliki meri pojasni z LRP1-posredovano klatrin-odvisno endocitozo, ki je na voljo kurcinu C, kurcinu pa ne.

Aloperin, naravni alkaloidni produkt, je zaviral proliferacijo in klonogenost celic osteosarkoma MG-63 in U2OS, induciral apoptozo, kar je potrdila pretočna citometrija, ter zaviral invazijo v testih »scratch« in »transwell«, pri čemer je prišlo do zmanjšanja izražanja MMP-2, MMP-9, PI3K in p-AKT1 [54]. Ta študija je poudarila več konvergentnih poti, prek katerih bi naravni alkaloidi lahko hkrati ovirali rast in metastatični potencial. Neodvisno od tega je bilo dokazano, da naravni metabolit sladila steviol zavira proliferacijo celic U2OS na odvisen od odmerka in časa način, pri čemer je mehanistična preiskava razkrila zaustavitev celičnega cikla v fazi G1 ter mitohondrijsko apoptično pot, na kar kaže povečano razmerje Bax/Bcl-2 [55] — ugotovitve, ki naravne metabolite uvrščajo med kandidate za raziskave kemopreventive osteosarkoma.

Taninska kislina je okrepila citotoksični učinek cisplatina v celicah U2OS, vendar se je interakcija izkazala za močno odvisno od razmerja: sinergija je bila opazna pri razmerjih med taninsko kislino in cisplatinom 90:10 in 85:15, medtem ko sta bila razmerji 75:25 in 50:50 antagonistični, sama taninska kislina pa ni bistveno zavirala normalnih osteoblastov hFOB 1.19 [56]. Vsaka strategija senzibilizacije na osnovi polifenolov je zato odvisna od skrbne optimizacije razmerja odmerkov in ne le od preprostega sočasnega dajanja. Galna kislina je podobno okrepila olaparibom povzročeno celično smrt in zmanjšala pridobljeno odpornost na olaparib v celicah U2OS in njihovem olaparib-odpornem derivatu (U2OS-PIR), pri čemer je zavirala angiogenezo ter modulirala cPARP, Bcl-2 in Bax [57], s čimer je razširila repertoar kombinacij naravnih spojin, ki se lahko uporabijo v raziskavah zdravljenja osteosarkoma. Za lenvatinib, odobreni zaviralec več kinaz, je bilo dokazano, da prek osi p-STAT3/p53/xCT inducira spremembe, povezane s ferroptozo, v celicah U2OS in 143B, kar razkriva nov mehanizem, s katerim lahko to zdravilo zavira napredovanje osteosarkoma, ki presega njegovo klasično vlogo zaviralca angiogeneze [19]. Imunoterapija na osnovi naravnih celic ubijalk (NK) je bila ocenjena na nizu linij osteosarkoma, vključno z linijo U2OS, pri čemer je izražanje liganda NKG2D koreliralo z učinkovitostjo ubijanja, posredovano s celicami NK, aerosolni interleukin-2 pa je in vivo izboljšal organsko specifično aktivnost celic NK [20].

Širši pregled zdravil za sarkome, ki je zajel 63 človeških linij in več kot 400 onkoloških spojin, je dokumentiral profile občutljivosti linije U2OS na zdravila skupaj s podatki o izražanju genov in mikroRNA, s čimer je zagotovil bogato farmakogenomsko referenco za to področje [21]. Prelomni projekt »Cancer Cell Line Encyclopedia« je združil podatke o izražanju genov, številu kopij in sekvenciranju iz skoraj 950 linij, vključno z U2OS, ter jih povezal s profili občutljivosti na zdravila, da bi identificiral prediktivne biomarkerje odziva [15]. Nadaljnja farmakogenomska pregledna študija je povezave med občutljivostjo na zdravila in rakom pogojenimi spremembami prikazala na več kot 1.000 opremljenih linijah, s čimer je odzive linije U2OS še dodatno umestila v širši onkološki kontekst [22].

Os miR-16-1-3p/MDM2/p53 se je izkazala kot pomemben regulator signalnega izhoda TGF-β1 pri osteosarkomu. Xue in sod. so pokazali, da je prekomerna ekspresija miR-16-1-3p znatno zmanjšala proliferativni in klonogeni potencial celic U2OS, medtem ko je njena kombinacija z zdravljenjem s TGF-β močno okrepila zaustavitev v fazi G1 in skoraj popolnoma onemogočila rast tumorja [23]. Ista študija je pokazala, da miR-16-1-3p zavira TGF-β-inducirano preoblikovanje aktina in spremembe, povezane z epitelno-mezenhimalno tranzicijo, in da je sočasno dajanje povečalo občutljivost na cisplatin v celicah U2OS divjega tipa ter zmanjšalo volumen tumorskih vozličkov in metastaze v modelu piščančje korioalantoične membrane, kar ponuja vpogled v mehanizem, kako ta mikroRNA zavira prometastatični del signalizacije TGF-β. Pokazalo se je, da ekstracelularne vezikle, izpeljane iz osteoblastov (OB-EV), spreminjajo vedenje celic osteosarkoma na način, ki je odvisen od linije: v celicah U2OS so zmanjšale presnovno aktivnost (1,30-krat) in proliferacijo (1,70-krat), hkrati pa povečale apoptozo (1,15-krat), medtem ko se je proliferacija celic MG-63 povečala 4,9-krat. Spremljajoče transkriptomsko profiliranje je bilo izvedeno v celicah MNNG/HOS, kjer je bilo diferencialno izraženih 296 genov, avtorji pa kot potencialni prispevek k temu mehanizmu predlagajo prevoz miRNA, kar pa še vedno zahteva funkcionalno validacijo [24]. Metabolično preprogramiranje pri osteosarkomu so raziskali s transkriptomiko posameznih celic, pri čemer so identificirali stanniokalcin-2 (STC2) kot osrednjega regulatorja glikolize, ki je bil funkcionalno potrjen v celicah MG-63 in U2OS z uporabo analize ekstracelularnega toka Seahorse [25].

Popravljanje DNK, regulacija celičnega cikla in odziv na poškodbe DNK

U2OS je eden najpogosteje uporabljenih modelov v raziskavah popravljanja DNK, predvsem zato, ker njegovo ozadje divjega tipa p53 omogoča preučevanje celotnega spektra odzivov na poškodbe, odvisnih od p53. V študiji na ravni genoma so kartirali transkriptom celičnega cikla U2OS in identificirali 2.140 periodično izraženih transkriptov, ki ustrezajo 1.871 edinstvenim genom v več sinhronih celičnih ciklih [52]. Z združitvijo ChIP-seq za transkripcijski faktor FOXM1 v fazi G2/M z objavljenimi podatki ChIP-seq za E2F1, E2F4, E2F6, GABPA in kompleksa DREAM so avtorji pokazali, da FOXM1 močno aktivira promotorje genov faze G2/M, tiste, ki se inducirajo v fazi S, pa le šibko, ter da je osnovni nabor genov celičnega cikla, skupen celicam U2OS in HeLa, vezan na več transkripcijskih faktorjev celičnega cikla. Ta nabor podatkov je potrdil U2OS kot drugi, neodvisno opredeljen človeški model za kartiranje transkriptoma celičnega cikla in ostaja široko uporabljena referenca za študije genetske regulacije človeškega cikla celične delitve.

Mutacije s pridobitvijo funkcije v PPM1D/Wip1 – fosfatazi, ki inaktivira p53 – povzročajo C-terminalno okrnjeni, hiperaktiven Wip1 in oslabijo p53-odvisno kontrolno točko G1 po poškodbi DNK; U2OS je heterozigotni nosilec takšnega okrnjenega alela (p.Arg458Ter) [7] [61]. Zaradi tega je U2OS uporaben model za preučevanje, kako okrnjenosti Wip1 zagotavljajo selektivno rastno prednost z oslabitvijo odziva na poškodbo DNK. Variabilnost odziva na poškodbo DNK na ravni posameznih celic je bila količinsko ovrednotena v celicah U2OS, izpostavljenih 2 Gy fotonov; s primerjavo žarišč 53BP1 in γH2AX v sestrskih jedrih dvjedrnih celic so so Płódowska in sod. dokazali stohastični šum med celicami pri nastajanju popravljalnih žarišč, ki se prekriva z naključno porazdeljeno poškodbo DNK, pri čemer šum prispeva 28 % celotne variabilnosti za žarišča 53BP1 in 50 % za žarišča γH2AX [26]. Analiza izmenjave sestrskih kromatid v linijah sarkomov mehkih tkiv, vključno s primerjalnimi celicami U2OS, je potrdila, da je nastajanje endogenega γH2AX povezano z genomsko nestabilnostjo in lahko napoveduje odzive na zdravljenja, ki poškodujejo DNK [27].

Celice U2OS so bile uporabljene za preučevanje somatske ekspanzije CAG-ponovitev pri Huntingtonovi bolezni. Genetska motnja žepa za vezavo MSH3 Y245/K246 vezavnega žepa za IDL je znatno zmanjšala interakcijo z DNK in preprečila ekspanzijo ponovitev v liniji U2OS, ki izraža mutantni ekson 1 HTT, farmakološka blokada istega mesta pa je zmanjšala ekspanzijo ponovitev v celicah U2OS in, kar je pomembno, upočasnila tudi ekspanzijo v nevronih s srednjimi trni, pridobljenih iz iPSC bolnikov s Huntingtonovo boleznijo [28]. Linija derivatov U2OS DR-GFP se široko uporablja za preskuse popravljanja s homologno rekombinacijo, ustvarjenih pa je bilo več derivatov z izklopljenimi geni – vključno z izklopljenimi geni RAD52, TBK1 in OPTN – za analizo posameznih komponent popravljalnih poti, ki so vsi katalogizirani kot podvpisi CVCL_0042 [61]. Tumorski supresor TSC2 je bil identificiran kot supresor stresnih granul; v predtisku, ki poroča o tem delu, delna zmanjšanje TSC2 s pomočjo siRNA v celicah U2OS ni povzročilo spontanih stresnih granul, v nasprotju s popolno izgubo, opazovano v mišjih embrionalnih fibroblastih, kar potrjuje, da je TSC2 od praga odvisen regulator sestavljanja stresnih granul [29]. V genomske presejalne študije za homozigotne delecije in motnje v genih polaritetnega kompleksa v panelih rakavih celičnih linij so bili vključeni tudi podatki o celicah U2OS, kar je prispevalo k identifikaciji recesivnih rakavih genov in značilnosti krhkih mest [30] [31].

Cirkadijska biologija in regulacija genov

U2OS je postal vodilni model za raziskave cirkadiane ure pri sesalcih. Celice kažejo robustne, samozadostne cirkadiane ritme in se rutinsko uporabljajo z luciferaznimi poročevalci genov ure za luminometrijo v realnem času. Burke in sod. so z uporabo celic U2OS, ki izražajo luciferazne reporterje genov cirkadianega ritma, pokazali, da kofein podaljšuje cirkadiani cikel na odmerku odvisen način, ter s farmakološko analizo in siRNA-knockdownom ugotovili, da je za ta učinek odgovorno signaliziranje adenosinskih receptorjev – in ne aktivnost rianodinskih receptorjev ali fosfodiesteraze [59]. Isti sistem omogoča kemijsko presejanje v velikem obsegu: presejanje obstoječih zdravil z visoko zmogljivostjo v celicah U2OS je pokazalo, da je približno 5 % zdravil spremenilo cirkadiano obdobje, pri čemer je bil dehidroepiandrosteron identificiran kot spojina, ki skrajša obdobje, ter so bili v regulacijo obdobja vključeni ABL1, ABL2 in kinaza BCR [60]. Te lastnosti so bile obsežno izkoriščene za opredelitev molekularnih mehanizmov, ki uravnavajo osrednjo povratno zanko transkripcije in translacije BMAL1/CLOCK ter njene interakcije z onkogenimi potmi.

Nedavni predtisk je preučeval endogeno cirkadiano naravo c-MYC v celicah U2OS. S pomočjo ustvarjanja c-MYC-reporterja in primerjave njegove oscilacijske faze z BMAL1- in PER2-reporterji so Kalyanaraman in sod. poročali, da promotor c-MYC v celicah U2OS – liniji z naravno nizkimi ravnmi MYC – ritmično oscilira in oscilira izven faze glede na ključne komponente cirkadianega ritma [32]. Računalniški model, zgrajen na podlagi teh ugotovitev, je nakazal, da MYC deluje kot motilec biološke ure, katerega časovni potek zmanjšuje njegov negativen vpliv na cirkadiani ritem – ugotovitev, ki ima posledice za razumevanje, kako prekomerna ekspresija onkogenega MYC moti cirkadiano fiziologijo. Ker gre za predtisk, ta raziskava še ni zaključila strokovnega pregleda. Kljub temu ponazarja primernost linije U2OS za sočasno preučevanje funkcije onkogena in cirkadiane regulacije.

U2OS je telomeraza-negativna in ohranja svoje telomere prek alternativnega podaljševanja telomerov (ALT), mehanizma, ki temelji na rekombinaciji in so ga prvič dokumentirali Bryan in sod. [58] v podskupini tumorjev in iz tumorjev izpeljanih celičnih linij. To jo uvršča med standardne modele za raziskave mehanizma ALT, ki je aktiven v nekaterih vrstah raka, vključno z osteosarkomi. Linija se pogosto uporablja tudi v študijah dinamike modifikacij histonov, jedrske arhitekture in organizacije kromatina, pri čemer izkorišča njena velika jedra in optično obdelovalnost. Derivati histonov in jedrskih por, označeni s fluorescenco – vključno z U2OS EGFP-H2B in več linijami NUP96, označenimi s CRISPR, ki izhajajo iz U2OS – so omogočili kvantitativno slikanje procesov kromatina in jedrskega transporta z visoko prostorsko ločljivostjo [61].

Endocitoza in intracelularni transport

U2OS se je uveljavil kot standardni model za preučevanje klatrin-posredovane endocitoze (CME) in aktivnosti dinaminove GTPaze, zaradi svoje močne aktivnosti internalizacije receptorjev in primernosti za kvantitativne fluorescenčne teste CME, ki merijo privzem transferina-Alexa594. Serija sulfonadinovih spojin — aril sulfonamidov, izpeljanih iz analogov dansilkadaverina — je bila opredeljena kot GTP-konkurenčni zaviralci dinamina I in dinamina II z uporabo celic U2OS kot primarne platforme za testiranje CME [33]. Kinetična analiza po Michaelisu-Mentenu v tem sistemu je potrdila mehanizem zaviranja, najmočnejši analog pa je v živalskih modelih pokazal tudi antiepileptično aktivnost, s čimer so se preskusi CME na osnovi celic U2OS uveljavili kot translacijsko orodje za odkrivanje nevroloških zdravil.

Ločeno so v celicah U2OS ocenili inhibicijsko aktivnost CME pri morskem hidroksikinon-seskviterpenu bolinaquinonu in sorodnih analogih naftokinona, pri čemer je strukturna optimizacija, vodena s teorijo funkcionalne gostote, prinesla analoge s precej izboljšano močjo proti dinaminu GTPazi in CME [34]. Te študije ponazarjajo, kako testi CME na osnovi celic U2OS služijo kot občutljiva in ponovljiva platforma za študije odnosa med strukturo in aktivnostjo pri zaviralcih endocitoze. Zaradi dosledne ekspresije receptorjev in predvidljive kinetike internalizacije je ta celična linija prednostni celični sistem za to vrsto raziskav.

Usodo antisenznih oligonukleotidov (ASO) po celičnem privzemu so v celicah U2OS spremljali z mikroskopijo živih celic, razmerjskimi meritvami pH in tridimenzionalno skenirno elektronsko mikroskopijo z usmerjenim ionskim žarkom. V predtisku, ki poroča o tem delu, so Sitarska in sod. pokazali, da je tudi v pogojih, ko se je količina ciljne RNK zmanjšala za več kot 90 %, manj kot 4 % internaliziranih ASO doseglo jedro ter da so se ASO kopičili v poznih endosomih, endolizosomih in lizosomih, kjer so povzročili luminalno nevtralizacijo brez rekrutiranja galektina-3 ali pretrganja omejevalne membrane [35]. Avtorji predlagajo, da se produktivni izhod namesto tega zgodi že v zgodnejši fazi endocitoze, najverjetneje v zgodnjih ali reciklirnih endosomih. Celice U2OS so bile uporabljene tudi v testu aktivacije GLP-1R – linija U2OS, ki izraža na cAMP občutljive biosenzorje Nomad – za oceno presnovnih učinkov izvlečka bergamotke v fosfolipidni formulaciji, s čimer so dokazali uporabnost te linije kot inženirane platforme za izražanje receptorjev v farmakologiji naravnih produktov [36]. Tehnologija cibridov za preučevanje mutacij mitohondrijske DNK je bila izpopolnjena z validacijo na novo razvitih derivatov HCT116, HT1080 in U2OS brez mtDNK (ρ0) kot prejemnih celičnih linij za ustvarjanje transmitohondrijskih cibridov [37].

Proteomika, genomika in multi-omike platforme

U2OS je bila ključna referenčna celična linija v obsežnih proteomskih projektih. Prvi namenski proteomski profil linije U2OS so pripravili Niforou in sod. z uporabo dvodimenzionalne gelske elektroforeze, povezane z MALDI-masno spektrometrijo: iz dveh 2-DE gelov je bilo izrezanih in analiziranih približno 3.000 madežev, kar je omogočilo identifikacijo 237 različnih genovskih produktov, med njimi 11 protoonkogenov, povezanih z rakavim stanjem linije [16]. Nadaljnje raziskave na podlagi masne spektrometrije so količinsko opredelile absolutni proteom te linije v interfazi in mitozi – v publikaciji opisane kot pogosto uporabljena človeška celična linija in v Cellosaurusu dodeljene liniji U2OS –, kar je pokazalo izražanje vsaj približno 10.000 beljakovin, katerih celična koncentracija sega prek sedmih redov velikosti, do 20 milijonov kopij na celico [38] [61]. Primerjalna proteomika enajstih pogostih celičnih linij je pokazala, da si U2OS deli jedro povsod izraženih beljakovin, hkrati pa kaže variacije v funkcionalnih podskupinah, specifične za posamezen celični tip [39].

Obsežna proteomika celične površine z uporabo tehnologije »Cell Surface Capture« je katalogizirala površinski omik linije U2OS skupaj s 40 drugimi tipi človeških celic (skupaj 41 tipov človeških in 31 tipov mišjih celic), s čimer je zagotovila vir za identifikacijo farmakološko dostopnih površinskih tarč [40]. Študije tipizacije HLA in napovedovanja neoepitopov so vključile linijo U2OS za podporo razvoju ciljev za imunoterapijo raka [41] [42]. Karakterizacija beljakovinskih nizov z uporabo metode z reverzno fazo za več kot 650 rakavih celičnih linij je vključevala tudi linijo U2OS, kar je pokazalo, da podatki fosfoproteomike zagotavljajo napovedno moč za občutljivost na zdravila, ki presega tisto, ki je na voljo zgolj na podlagi meritev mRNA [43]. Proteomski zemljevid za vse vrste raka, ki zajema 949 celičnih linij, je dodatno integriral proteomske podatke linije U2OS s presejalnimi testi bistvenosti CRISPR in podatki o odzivu na zdravila, s čimer je razkril tisoče beljakovinskih biomarkerjev ranljivosti raka [44].

Karakterizacija 675 rakavih celičnih linij na ravni transkriptoma z zaporednim sekvenciranjem RNA je v liniji U2OS katalogizirala genske fuzije, mutacijske podpise in ekspresijo nečloveških zaporedij [45]. Karakterizacija CCLE naslednje generacije je razširila profiliranje, da vključuje podatke o metilaciji DNA, modifikacijah histonov, ekspresiji mikroRNA in splicingu RNA v 1.072 linijah, pri čemer je U2OS prispeval k integrativnim analizam molekularnih značilnosti, na katerih temelji odziv na zdravila [46]. Kvantitativna proteomika CCLE-panela je identificirala disregulacijo poti na beljakovinski ravni, ki ni bila očitna iz samih genomskih ali transkriptomskih podatkov [47]. Metoda »Cell Painting« v kombinaciji s termičnim profiliranjem proteoma v celicah U2OS je pokazala močno strategijo za sklepanje o mehanizmu delovanja zdravil z integracijo morfološkega profiliranja in nepristranskega odkrivanja beljakovinskih tarč [17]. Proteomski podatkovni nizi U2OS so zajeti tudi v okviru kontrole kakovosti na ravni viroma: kot splošni presejalni korak je bil razvit ksenoproteomski delovni tok za neciljno odkrivanje virusnih beljakovin v proteomskih podatkih, pri čemer avtorji priporočajo, da se vsak podatkovni niz celičnega proteoma pred objavo preveri na prisotnost nečloveških beljakovin [48]. Integrativna epigenomska analiza osteosarkoma, ki vključuje celice U2OS, je identificirala 350 genov s skladnimi genetskimi in epigenetskimi aberacijami, kar je poglobilo razumevanje regulativnega okolja, ki uravnava napredovanje kostnih tumorjev [49]. Izražanje beljakovin v celičnih mikroarrayih je bilo ocenjeno tudi z uporabo celic U2OS, vgrajenih v agarozne matrice, kar je omogočilo sočasno profiliranje več celičnih linij v obliki tkivnega mikroarraya [50]. Zgodnji odzivi markerjev celic U2OS na izvlečke ksenogenega kostnega presadka, prevlečenega s hialuronsko kislino, so bili karakterizirani s qRT-PCR: RUNX2 je bil 2,61-kratno povečan (p = 0,01), medtem ko za COL1A1 ni bil poročan noben pomemben učinek, opazovane razlike v presnovni aktivnosti pa po FDR-korekciji niso ostale statistično pomembne [51]. Avtorji študijo opisujejo kot raziskovalno in pozivajo k validaciji na primarnih celicah ter v in vivo modelih.

Zaključek

U2OS (CVCL_0042) je izjemno vsestranska človeška celična linija osteosarkoma, ki je prispevala k temeljnim napredkom na področju raziskav kostnih neoplazem, biologije popravljanja DNK, znanosti o cirkadianem ritmu, farmakologije endocitoze in obsežnega omičnega profiliranja. Njen divji tip TP53, adhezivna epitelijska morfologija, hiter čas podvojitve in poglobljena multi-omika karakterizacija jo uvrščajo med izjemno dobro podprte eksperimentalne modele. Od zgodnjih študij tipizacije HLA do sodobnih funkcionalnih presejalnih testov na osnovi CRISPR in profiliranja zdravil s tehniko »Cell Painting« se je U2OS nenehno prilagajala potrebam biomedicinske raziskovalne skupnosti. Raziskovalci, ki iščejo zanesljiv, obširno dokumentiran model za biologijo osteosarkoma, regulacijo celičnega cikla, odziv na poškodbe DNK ali presejanje spojin z visoko zmogljivostjo, bodo v U2OS našli nepogrešljivo orodje. Oglejte si celotne specifikacije ali naročite celice U2OS neposredno na cytion.com.

Ključne publikacije

1. Pontén J, Saksela E (1967) Dve uveljavljeni in vitro celični liniji iz človeških mezenhimalnih tumorjev. International journal of cancer. PMID: 6081590
2. Fogh J (1986) Človeške tumorske linije za raziskave raka. Cancer investigation. PMID: 3518877
3. Fogh J, Wright WC, Loveless JD (1977) Odsotnost kontaminacije s celicami HeLa v 169 celičnih linijah, pridobljenih iz človeških tumorjev. Journal of the National Cancer Institute. PMID: 833871
4. Espmark JA, Ahlqvist-Roth L, Särne L (1978) Tkivno tipiziranje celic v kulturi. III. HLA-antigeni uveljavljenih človeških celičnih linij. Tkivni antigeni. PMID: 77569
5. Pollack MS, Heagney SD, Livingston PO (1981) Ekspresija aloantigenov HLA-A, B, C in DR na šestinštiridesetih gojenih človeških tumorskih celičnih linijah. Journal of the National Cancer Institute. PMID: 7017212
6. Pautke C, Schieker M, Tischer T (2004) Karakterizacija celičnih linij osteosarkoma MG-63, Saos-2 in U-2 OS v primerjavi s človeškimi osteoblasti. Anticancer research. PMID: 15736406
7. Kleiblova P, Shaltiel IA, Benada J (2013) Mutacije PPM1D/Wip1 s pridobitvijo funkcije ovirajo p53-odvisno kontrolno točko G1. The Journal of cell biology. PMID: 23649806
8. Ozaki T, Neumann T, Wai D (2003) Kromosomske spremembe v celičnih linijah osteosarkoma, ugotovljene s primerjalno genomsko hibridizacijo in večbarvnim kariotipiranjem. Genetika in citogenetika raka. PMID: 12645653
9. Selvarajah S, Yoshimoto M, Maire G (2007) Identifikacija skritih mikroaberacij v osteosarkomu s pomočjo primerjalne genomne hibridizacije z visokoločljivostnim oligonukleotidnim nizom. Cancer genetics and cytogenetics. PMID: 17981215
10. Ottaviano L, Schaefer KL, Gajewski M (2010) Molekularna karakterizacija pogosto uporabljanih celičnih linij za raziskave kostnih tumorjev: vseevropski projekt EuroBoNet. Geni, kromosomi in rak. PMID: 19787792
11. Masuda H, Miller C, Koeffler HP (1987) Preureditev gena p53 v človeških osteogenih sarkomih. Zbornik Nacionalne akademije znanosti Združenih držav Amerike. PMID: 2823272
12. Diller L, Kassel J, Nelson CE (1990) p53 deluje kot beljakovina za nadzor celičnega cikla v osteosarkomih. Molekularna in celična biologija. PMID: 2233717
13. Mohseny AB, Machado I, Cai Y (2011) Funkcionalna karakterizacija celičnih linij osteosarkoma zagotavlja reprezentativne modele za preučevanje te bolezni pri človeku. Laboratory investigation; revija za tehnične metode in patologijo. PMID: 21519327
14. Müller CR, Paulsen EB, Noordhuis P (2007) Možnosti zdravljenja liposarkomov z antagonistom MDM2 Nutlin-3A. International journal of cancer. PMID: 17354236
15. Barretina J, Caponigro G, Stransky N (2012) Enciklopedija rakovnih celičnih linij omogoča prediktivno modeliranje občutljivosti na protirakova zdravila. Nature. PMID: 22460905
16. Niforou KM, Anagnostopoulos AK, Vougas K (2008) Proteomski profil človeške celične linije osteosarkoma U2OS. Cancer genomics & proteomics. PMID: 18359981
17. Johansson C, Johansson M, Kasi PB (2026) Barvanje celic in termično profiliranje proteoma za sklepanje o ciljih zdravil in mehanizmu delovanja. Molecular systems biology. PMID: 42141265
18. Yu M, Selvaraj SK, Liang-Chu MM (2015) Vir za avtentifikacijo, anotiranje in nadzor kakovosti celičnih linij. Nature. PMID: 25877200
19. Yang C, Ma Y, Shen W (2026) Lenvatinib povzroča spremembe, povezane s ferroptozo, v celicah osteosarkoma, v katere je vključena os p-STAT3/p53/xCT. Frontiers in oncology. PMID: 42294277
20. Guma SR, Lee DA, Yu L (2014) Terapija z naravnimi celicami ubijalkami in aerosolni interleukin-2 za zdravljenje pljučnih metastaz osteosarkoma. Pediatric blood & cancer. PMID: 24136885
21. Teicher BA, Polley E, Kunkel M (2015) Presejanje onkoloških zdravil in raziskovalnih sredstev na celičnih linijah sarkomov identificira vzorce, povezane z izražanjem genov in mikroRNA. Molecular Cancer Therapeutics. PMID: 26351324
22. Iorio F, Knijnenburg TA, Vis DJ (2016) Pregled farmakogenomskih interakcij pri raku. Cell. PMID: 27397505
23. Xue W, Wang Y, Smirnova AV (2026) miR-16-1-3p zavira proliferacijo in invazivnost prek osi MDM2-p53 v signalni poti TGF-β1 pri osteosarkomu. Molekularna terapija. Onkologija. PMID: 42318056
24. Giacchi L, Ucci A, Zelli V (2026) Vpliv ekstracelularnih veziklov, izvornih iz osteoblastov, na transkripcijski profil celic osteosarkoma: vloga prenesenih miRNA. Biomedicines. PMID: 42193365
25. Hu X, Wang Q, Lin S (2026) Transkriptomika posameznih celic razkriva glikolitično heterogenost in identificira STC2 kot ključnega regulatorja presnovnega preprogramiranja pri osteosarkomu. Molekularna in celična biokemija. PMID: 42166004
26. Płódowska M, Drzazga D, Węgierek-Ciuk A (2026) Ocena variacij odziva posameznih človeških celic na poškodbe DNK ob izpostavljenosti fotonskemu sevanju. Radiation and environmental biophysics. PMID: 42301301
27. Salawu A, Wright K, Al-Kathiri A (2018) Izmenjava sestrskih kromatid in genomna nestabilnost pri sarkomih mehkih tkiv: potencialne posledice za odziv na zdravljenja, ki poškodujejo DNK. Sarkom. PMID: 29853780
28. Goold R, Donaldson J, Gidney F (2026) Genetska ali farmakološka motnja vezavnega žepa MSH3 Y245/K246 IDL upočasni ekspanzijo CAG-ponovitev. NAR molekularna medicina. PMID: 42317610
29. Ma Y, Farny NG (2026) TSC2 je supresor stresnih granul. bioRxiv. Predtisk – ni bil strokovno recenziran. PMID: 42239325
30. Bignell GR, Greenman CD, Davies H (2010) Značilnosti mutacij in selekcije v genomu raka. Nature. PMID: 20164919
31. Rothenberg SM, Mohapatra G, Rivera MN (2010) Genomsko široko presejanje mikrodelecij razkriva motnje v genih polaritetnega kompleksa pri različnih vrstah raka pri človeku. Cancer research. PMID: 20215515
32. Kalyanaraman B, Ganesh D, Kunte VA (2026) c-MYC se transkribira v skladu s cirkadianim ritmom in deluje kot motilec biološke ure, katerega časovni potek zmanjšuje njegove učinke. bioRxiv. Predtisk – ni bil strokovno recenziran. PMID: 42244582
33. Jones NC, Robertson MJ, Odell LR (2026) Sulfonadinske spojine: razred aril sulfonamidov, ki zavirajo dinamin GTPazo in klatrin-posredovano endocitozo ter imajo antiepileptični učinek v živalskih modelih. ACS chemical biology. PMID: 42313002
34. O'Brien NS, Ghods A, Xue J (2025) Od bolinaquinona, morskega hidroksikinonskega seskviterpena, do naftokinonov z zaviralnimi učinki na klatrin. RSC medicinal chemistry. PMID: 41884311
35. Sitarska E, Saminathan A, Scanavachi G (2026) Goli antisenzni oligonukleotidi ostanejo sekvestrirani v endolizosomih kljub povzročeni poškodbi membrane. bioRxiv. Predtisk – ni bil strokovno pregledan. PMID: 42182263
36. Khan A, Mella RM, Villacé P (2026) In vitro ocena aktivnosti, povezane z GLP-1R, trajnostnega standardiziranega izvlečka bergamotke v fosfolipidni formulaciji. Biomedicines. PMID: 42193436
37. Weaver L, Alexeyev MF (2026) Izboljšana metoda za ustvarjanje transmitohondrijskih cibridov. Cells. PMID: 42193905
38. Beck M, Schmidt A, Malmstroem J (2011) Kvantitativni proteom človeške celične linije. Molecular systems biology. PMID: 22068332
39. Geiger T, Wehner A, Schaab C (2012) Primerjalna proteomska analiza enajstih pogostih celičnih linij razkriva vsesplošno, a različno izražanje večine beljakovin. Molecular & cellular proteomics. PMID: 22278370
40. Bausch-Fluck D, Hofmann A, Bock T (2015) Atlas beljakovin na celični površini, pridobljen z masno spektrometrijo. PloS one. PMID: 25894527
41. Boegel S, Löwer M, Bukur T (2014) Katalog tipov HLA, ekspresije HLA in kandidatov za neoepitope v človeških rakavih celičnih linijah. Oncoimmunology. PMID: 25960936
42. Scholtalbers J, Boegel S, Bukur T (2015) TCLP: spletni katalog rakavih celičnih linij, ki združuje tipe HLA, predvidene neoepitope ter izražanje virusov in genov. Genome medicine. PMID: 26589293
43. Li J, Zhao W, Akbani R (2017) Karakterizacija človeških rakavih celičnih linij z uporabo beljakovinskih matrik z obratno fazo. Cancer cell. PMID: 28196595
44. Gonçalves E, Poulos RC, Cai Z (2022) Proteomski zemljevid 949 človeških celičnih linij za vse vrste raka. Cancer cell. PMID: 35839778
45. Klijn C, Durinck S, Stawiski EW (2015) Celovit transkripcijski portret človeških rakavih celičnih linij. Nature biotechnology. PMID: 25485619
46. Ghandi M, Huang FW, Jané-Valbuena J (2019) Karakterizacija Enciklopedije rakavih celičnih linij naslednje generacije. Nature. PMID: 31068700
47. Nusinow DP, Szpyt J, Ghandi M (2020) Kvantitativna proteomika Enciklopedije rakovnih celičnih linij. Cell. PMID: 31978347
48. Chernobrovkin AL, Zubarev RA (2014) Odkrivanje virusnih beljakovin v človeških celičnih linijah s pomočjo ksenoproteomike: odprava zadnjega veljavnega izgovora za to, da se ne preizkušajo vsi nizi podatkov o celičnih proteomih za prisotnost virusnih beljakovin. PloS one. PMID: 24618588
49. Kresse SH, Rydbeck H, Skårn M (2012) Integrativna analiza razkriva povezave med genetskimi in epigenetskimi spremembami pri osteosarkomu. PloS one. PMID: 23144859
50. Andersson AC, Strömberg S, Bäckvall H (2006) Analiza izražanja beljakovin v celičnih mikročipih: orodje za proteomiko na osnovi protiteles. The Journal of Histochemistry and Cytochemistry. PMID: 16957166
51. Mayer Y, Abu Sada H, Zigdon Giladi H (2026) Zgodnji odzivi osteogenih in stromalnih markerjev osteoblastom podobnih in stromalnih celičnih linij kostnega mozga na ksenogeni kostni vsadek, prevlečen s hialuronsko kislino: raziskovalna analiza in vitro. Revija za zobozdravstvo. PMID: 42187668
52. Grant GD, Brooks L 3rd, Zhang X (2013) Identifikacija genov, reguliranih s celičnim ciklom, ki se periodično izražajo v celicah U2OS, ter njihova regulacija s transkripcijskimi faktorji FOXM1 in E2F. Molekularna biologija celice. PMID: 24109597
53. Wang F, Wu P, Qin S (2021) Curcin C zavira proliferacijo celične linije osteosarkoma U2OS z ROS-inducirano apoptozo, avtofagijo in zaustavitvijo celičnega cikla prek aktivacije signalne poti JNK. Mednarodna revija za biološke makromolekule. PMID: 34896468
54. Chen S, Jin Z, Dai L (2017) Aloperin inducira apoptozo in zavira invazijo v človeških celicah osteosarkoma MG-63 in U2OS. Biomedicina in farmakoterapija. PMID: 29080457
55. Chen JM, Zhang J, Xia YM (2018) Steviol, metabolit naravnega sladila, zavira proliferacijo človeške celične linije osteosarkoma U2OS. Oncology letters. PMID: 29552164
56. Kasiram MZ, Hapidin H, Abdullah H (2022) Taninska kislina okrepi učinek cisplatina na celično proliferacijo in apoptozo človeške celične linije osteosarkoma (U2OS). Pharmacological reports. PMID: 34652600
57. Erdogan MK, Usca AB (2025) Galna kislina okrepi olaparibom povzročeno celično smrt in zmanjša odpornost na olaparib v človeški celični liniji osteosarkoma U2OS. Current issues in molecular biology. PMID: 39996825
58. Bryan TM, Englezou A, Dalla-Pozza L (1997) Dokazi za alternativni mehanizem ohranjanja dolžine telomerov v človeških tumorjih in celičnih linijah, izpeljanih iz tumorjev. Nature medicine. PMID: 9359704
59. Burke TM, Markwald RR, McHill AW (2015) Učinki kofeina na človeško cirkadiano uro in vivo in in vitro. Science Translational Medicine. PMID: 26378246
60. Tamai TK, Nakane Y, Ota W (2018) Identifikacija modulatorjev cirkadianega ritma med obstoječimi zdravili. EMBO Molecular Medicine. PMID: 29666146
61. Cellosaurus. U2OS (CVCL_0042). SIB Švicarski inštitut za bioinformatiko. Na voljo na: https://www.cellosaurus.org/CVCL_0042 (dostopno 11. avgusta 2026)