Опубліковано: 17 жовтня 2023 р. | Останнє оновлення: травень 2026 р.
Клітини A431: походження, умови культивування та застосування в наукових дослідженнях
A431 — це лінія клітин епідермоїдної карциноми людини, отримана зі шкіри 85-річної пацієнтки. Це одна з найпоширеніших клітинних ліній у біомедичних дослідженнях, зокрема в онкології, імуноонкології, дерматології та розробці лікарських засобів. Клітини A431 масово надмірно експресують рецептор епідермального фактора росту (EGFR) — містять приблизно 2–3 мільйони рецепторів на клітину, що приблизно в 20–50 разів більше, ніж у нормальних епітеліальних клітинах, — що робить їх золотим стандартом in vitro моделі для досліджень сигналізації EGFR та тестування терапій, спрямованих на EGFR, таких як цетуксимаб та ерлотиніб. Клітини A431 доступні виключно у Cytion, вашому незалежному європейському банку клітин.
- Вид / Походження
Людина (жінка, 85 років) - Тканина
Епідерміс шкіри (епідермоїдна карцинома) - Морфологія
Епітеліальна, адгезивна - Час подвоєння
80–100 годин - Середовище для культивування
DMEM + 10 % FBS - Рівень біобезпеки
BSL-1 - Ключова особливість
Надмірна експресія EGFR (~2–3 млн рецепторів/клітина) - Ключові біомаркери
EGFR (ампліфікований), TP53 (мутантний), KRAS (дикий тип), PTEN (експресований) - Номер продукту
300112 — Замовити клітини A431 у Cytion
- Клітини A431: загальні характеристики та походження
- Клітинна лінія A431: інформація щодо культивування
- Переваги та недоліки клітинної лінії A431
- Дослідницьке застосування клітин A431
- A431 у порівнянні з іншими клітинними лініями раку шкіри
- Наукові публікації, присвячені клітинам A431
- Ресурси, протоколи та відео
- Поширені запитання
Клітини A431: загальні характеристики та походження
У цьому розділі розглядаються основні біологічні властивості клітинної лінії A431, включаючи її походження, морфологію, каріотип та надмірну експресію EGFR, що робить її особливо цінною для досліджень.
Походження та історія клітинної лінії A431
- A431, клітинна лінія раку шкіри людини, була отримана з епідермісу 85-річної пацієнтки з епідермоїдним раком [1]. Вона була створена Д.Дж. Джардом та ін., які розробили кілька інших клітинних ліній із солідних пухлин.
- Ця клітинна лінія широко розповсюджена та валідована незалежними клітинними банками по всьому світу, включаючи Cytion, як надійна та відтворювана дослідницька модель.
Морфологія та каріотип A431
- Клітини A-431 мають епітеліальну морфологію. Вони агрегують і утворюють клітинні скупчення в стандартних умовах культивування.
- Клітинна лінія раку шкіри A431 є гіпертриплоїдною. Модальна кількість хромосом становить 74, що спостерігається приблизно у 36% клітин. Більш високі плоїдності також присутні приблизно в 1% клітинної популяції.
Експресія EGFR у клітинах A431
Надмірна експресія EGFR є визначальною характеристикою клітин A431 та основною причиною їх широкого використання. Клітини A431 мають геномну ампліфікацію локусу гена EGFR, що призводить до наявності приблизно 2–3 мільйонів рецепторів EGFR на клітину — у 20–50 разів більше, ніж у нормальних епітеліальних клітинах. Це робить A431 золотим стандартом позитивного контролю для:
- валідації антитіл до EGFR методами Вестерн-блот, проточної цитометрії та імунофлуоресценції
- тестування моноклональних антитіл, спрямованих проти EGFR, таких як цетуксимаб та панітумумаб
- оцінки інгібіторів тирозинкінази EGFR (ТКІ), таких як ерлотиніб, гефітиніб та афатиніб
- дослідження низових сигнальних шляхів, включаючи PI3K/AKT/mTOR та RAS/MAPK/ERK
Клітинна лінія A431: Інформація щодо культивування
Знання вимог до культивування клітинної лінії дозволяє уникнути проблем при роботі з нею. У цьому розділі розглядаються час подвоєння, середовище для росту, пасажування, кріоконсервація та вимоги до біобезпеки для клітинної лінії A431.
Ключові моменти культивування клітин A431
Час подвоєння:
Час подвоєння популяції клітин A431 становить від 80 до 100 годин.
Адгезивні або у суспензії:
A431 — це адгезивна клітинна лінія.
Щільність висівання:
1 × 10⁴ клітин/см² є ідеальною для клітинної лінії A431. При такій щільності клітини досягають конфлюентності приблизно за 4 дні. Адгезивні клітини промивають PBS (1×) та інкубують з розчином для пасажування Accutase, потім ресуспендують у культуральному середовищі, центрифугують та розливають у нові колби.
Середовище для росту:
Середовище DMEM, доповнене 10 % ембріональною сироваткою бика (FBS), 4,5 г/л глюкози, 1,0 мМ пірувату натрію, 1,5 г/л NaHCO3 та 4 мМ L-глутаміну. Середовище слід замінювати кожні 2–3 дні.
Умови вирощування:
Ракові клітини A431 культивують у зволоженому інкубаторі з 5% CO₂ при температурі 37 °C.
Зберігання:
Зберігати в електричній морозильній камері або в паровій фазі рідкого азоту при температурі нижче −150 °C для збереження життєздатності клітин.
Процес заморожування та середовище:
CM-1 або CM-ACF є рекомендованими середовищами для заморожування клітин A431. Використовуйте метод повільного заморожування з контрольованою швидкістю (−1 °C/хв).
Процес розморожування:
Швидко розморожуйте заморожені клітини A431 у водяній бані при температурі 37 °C (40–60 секунд). Коли залишиться невеликий шматок льоду, додайте культуральне середовище та відцентрифугуйте. Ресуспендуйте зібрані клітини та перенесіть їх у культуральні колби.
Рівень біобезпеки:
Для роботи з культурами A431 рекомендується рівень біобезпеки 1 (BSL-1).
Переваги та недоліки клітинної лінії A431
Клітинна лінія A431 має характерні особливості, які роблять її як дуже корисною, так і обмеженою в контексті. Ось збалансований підсумок.
Переваги
Основними перевагами клітинної лінії раку A431 є:
Надмірна експресія EGFR
Клітини A431 надмірно експресують EGFR у кількості 2–3 мільйони рецепторів на клітину, що слугує золотим стандартом позитивного контролю для досліджень сигналізації EGFR та валідації анти-EGFR препаратів (цетуксимаб, ерлотиніб, гефітиніб).
Онкогенність
Клітини A431 є пухлиногенними та легко утворюють пухлини в імунокомпрометованих мишах, що робить їх надійним інструментом для ксенотрансплантаційних моделей раку з метою вивчення динаміки росту пухлин та оцінки нових методів лікування раку in vivo.
Добре охарактеризовані
Десятиліття опублікованих досліджень означають, що клітини A431 широко охарактеризовані на геномному, протеомному та фенотипному рівнях, що забезпечує міцну наукову основу для експериментального дизайну.
Формування 3D-сфероїдів
Клітини A431 легко утворюють компактні 3D-сфероїди в умовах ультранизької адгезії, що робить їх сумісними з сучасними платформами скринінгу органоїдів та сфероїдів для досліджень проникнення та ефективності лікарських засобів.
Недоліки
Недоліками клітин A431 є:
Генетичні аномалії
A431 — це лінія ракових клітин з накопиченими генетичними мутаціями та хромосомними змінами (гіпертриплоїдна, модальне число 74), які можуть не повністю відтворювати оригінальні характеристики пухлини.
Ризик мікробного забруднення
A431 схильна до бактеріального забруднення. Для отримання надійних результатів необхідно дотримуватися суворих правил асептики та проводити регулярні тестування на мікоплазму.
Не є репрезентативною для всіх пухлин з EGFR
Оскільки експресія EGFR у A431 зумовлена ампліфікацією генів, а не мутацією (як у разі раку легенів), отримані результати можуть не відповідати безпосередньо пухлинам із мутацією EGFR, таким як недрібноклітинний рак легенів (NSCLC).
Дослідницьке застосування клітин A431
Клітинна лінія A431 широко використовується в багатьох наукових дисциплінах. Її унікальна біологія EGFR, пухлиногенність та добре охарактеризований геном роблять її однією з найбільш універсальних ліній клітин раку людини, що існують на сьогодні.
- Біологія раку: A431 є потужним інструментом для дослідження клітинних та молекулярних механізмів, що сприяють росту раку, метастазуванню та інвазії. У ході досліджень було складено карту сигнальних шляхів PI3K/AKT/mTOR та RAS/MAPK/ERK у цій клітинній лінії, причому було показано, що їх інгібування індукує апоптоз у клітинах шкірної пухлини A431 [2, 3].
- Тестування терапії, спрямованої на EGFR: клітини A431 є еталонним стандартом для оцінки анти-EGFR терапевтичних засобів — моноклональних антитіл (цетуксимаб, панітумумаб) та низькомолекулярних ТКІ (ерлотиніб, гефітиніб, афатиніб, осимертиніб).
- Випробування та оцінка лікарських засобів: клітини A431 використовуються для оцінки нових потенційних протиракових препаратів. Дослідження Rahim et al. 2022 року продемонструвало потужний антипроліферативний ефект біогенно синтезованих наночастинок срібла з Alstonia angustiloba на клітинах A431 [4].
- Моделі ксенотрансплантатів пухлин: Клітини A431 є пухлиногенними в імунодефіцитних мишей, що дозволяє створювати підшкірні та ортотопічні моделі ксенотрансплантатів для досліджень ефективності in vivo. Лім та ін. використовували ксенотрансплантати, отримані з A431, для оцінки радіосенсибілізуючої дії екзогенного EGF in vivo [5].
- Дослідження шкірної токсичності та дерматологія: клітини A431 широко використовуються фармацевтичними та косметичними компаніями для оцінки шкірної токсичності, проникнення через шкіру та профілів безпеки сполук, що застосовуються місцево.
- 3D-сфероїдні та органоїдні моделі: клітини A431 утворюють компактні 3D-сфероїди в умовах ультранизької адгезії або у висячій краплі, що дозволяє проводити більш фізіологічно релевантні дослідження проникнення та резистентності до ліків.
- Валідація антитіл до EGFR: Завдяки надзвичайно високій щільності EGFR клітини A431 є стандартним позитивним контролем для валідації антитіл до EGFR у методах Вестерн-блот, імунофлуоресценції, імуногістохімії та проточної цитометрії.
A431 у порівнянні з іншими клітинними лініями раку шкіри
Вибір правильної клітинної лінії має вирішальне значення для валідності експерименту. Ось як A431 порівнюється з іншими широко використовуваними клітинними лініями раку шкіри та плоскоклітинного раку:
| Характеристика | A431 | A375 (меланома) | SCC-25 (плоскоклітинний рак ротової порожнини) | HaCaT (кератиноцити) |
|---|---|---|---|---|
| Тип раку | Епідермоїдна карцинома | Злоякісна меланома | Плоскоклітинний рак ротової порожнини | Імунізовані кератиноцити |
| Експресія EGFR | +++ (~2–3 млн/клітина) | + (низька) | ++ (помірна) | ++ (помірна) |
| Онкогенність | Так | Так | Так | Ні |
| Морфологія | Епітеліальна, прикріплена | Вертелоподібний, адгезивний | Епітеліальна, адгезивна | Епітеліальний, адгезивний |
| BSL | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Основне застосування | Дослідження EGFR, тестування протиракових препаратів | Біологія меланоми, інгібітори BRAF | Рак голови та шиї, дослідження впливу радіації | Біологія шкіри, бар'єрна функція |
Наукові публікації, присвячені клітинам A431
Ось кілька важливих рецензованих публікацій, присвячених клітинній лінії A431, що представляє карциному шкіри.
Опубліковано в Materials Today Communications (2020). Оцінено протираковий потенціал нановолокон з полі-ε-капролактону, навантажених куркуміном, та полівінілового спирту-AuNPs проти ракових клітин A431.
miRNA-221 сприяє прогресуванню плоскоклітинного раку шкіри, впливаючи на PTEN
Опубліковано в Cellular & Molecular Biology Letters (2019). Висунуто гіпотезу, що мікроРНК-221 відіграє онкогенну роль у плоскоклітинному раку шкіри, впливаючи на ген-супресор пухлин PTEN.
Опубліковано в BMC Complementary Medicine and Therapies (2016). Показано, що вінкристин з грибка Eutypella spp–CrP14 індукує апоптоз у клітинах A431.
Опубліковано в журналі Cells (2019). Визначено CDC42SE1 як потенційний біомаркер прогресування раку шкіри, причому його зниження сприяє пухлиноутворенню в клітинах A431.
Метформін інгібує проліферацію клітин A431 шляхом модуляції сигнального шляху PI3K/Akt
Опубліковано в Experimental and Therapeutic Medicine (2015). Продемонстровано, що метформін пригнічує проліферацію A431 шляхом регулювання сигнального шляху PI3K/Akt.
Ресурси для клітинної лінії A431: протоколи, відео та інше
Наведені нижче ресурси містять практичні рекомендації щодо роботи з клітинами A431 у лабораторії.
- Трансфекція клітин A-431 — покроковий відеопосібник з трансфекції ракових клітин A431.
- Клітинна лінія ракових клітин A431 — сторінка продукту Cytion — повна інформація про культивування клітин: середовище для росту, щільність висівання, пасажування, кріоконсервація та сертифікати якості.
- Протокол культивування клітин A431 — стислий зовнішній протокол культивування клітинної лінії A431 від Bio-Protocol.
- Переглянути всі клітинні лінії раку шкіри від Cytion — Ознайомтеся з повним асортиментом клітинних ліній раку шкіри, доступних у Cytion.