發佈日期：2023年10月17日 | 最後審閱日期：2026年5月
A431 細胞：來源、培養條件與研究應用
A431 是一種源自一名 85 歲女性患者皮膚的人類鱗狀細胞癌細胞系。它是生物醫學研究中最廣泛使用的細胞系之一，特別是在癌症生物學、免疫腫瘤學、皮膚科及藥物發現領域。 A431 細胞大量過度表達表皮生長因子受體 （EGFR）——每細胞攜帶約 200 萬至 300 萬個受體，約為正常上皮細胞的 20 至 50 倍——使其成為 EGFR 訊號傳導研究及測試 EGFR 標靶療法（如西妥昔單抗和厄洛替尼）的體外金標準模型。 A431 細胞僅由 Cytion（您的獨立歐洲細胞庫）獨家提供。
- 物種／來源
人類（女性，85 歲） - 組織
皮膚表皮（表皮樣癌） - 形態
上皮型，黏著型 - 倍增時間
80–100 小時 - 生長培養基
DMEM + 10% FBS - 生物安全等級
BSL-1 - 主要特徵
EGFR 過度表達（約 2–3M 受體/細胞） - 關鍵生物標記
EGFR（擴增）、TP53（突變）、KRAS（野生型）、PTEN（表達）
A431 細胞：一般特性與來源
本節介紹 A431 細胞系的主要生物學特性——包括其來源、形態、核型，以及使其在研究中具有獨特價值的 EGFR 過度表達現象。
A431 細胞系的來源與歷史
- A431 是一種人類皮膚癌細胞系，取自一名 85 歲女性鱗狀細胞癌患者的表皮 [1]。該細胞系由 D.J. Giard 等人建立，他們還從實體腫瘤中開發出其他幾種細胞系。
- 該細胞系已廣泛分發，並經全球多家獨立細胞庫（包括 Cytion）驗證，被認定為可靠且可重複的科研模型。
A431 形態與核型
- A-431 細胞具有上皮細胞形態。在標準培養條件下，它們會聚集並形成細胞群。
- A431 皮膚癌細胞系為超三倍體。其模態染色體數為 74，約佔細胞總數的 36%。此外，約 1% 的細胞群中亦存在更高倍體數。
A431 細胞中的 EGFR 表達
EGFR 過度表達是 A431 細胞的標誌性特徵，也是其被廣泛應用的主要原因。 A431 細胞攜帶 EGFR 基因座的基因組擴增，導致每個細胞約含有 200 萬至 300 萬個 EGFR 受體——比正常上皮細胞高出 20 至 50 倍。這使得 A431 成為以下項目的黃金標準陽性對照：
- 透過 Western blot、流式細胞術及免疫螢光法驗證 EGFR 抗體
- 測試 EGFR 靶向單克隆抗體，例如西妥昔單抗（cetuximab）和帕尼單抗（panitumumab）
- 評估 EGFR 酪胺酸激酶抑制劑（TKIs），例如厄洛替尼、吉非替尼和阿法替尼
- 研究下游訊號傳導路徑，包括 PI3K/AKT/mTOR 及 RAS/MAPK/ERK
A431 細胞系：培養資訊
了解細胞系的培養要求，可確保操作過程順利無虞。本節將說明 A431 細胞系的倍增時間、生長培養基、傳代、冷凍保存及生物安全要求。
A431 細胞培養要點
倍增時間：
A431 細胞的細胞數倍增時間約為 80 至 100 小時。
貼壁或懸浮培養：
A431 為貼壁型細胞系。
接種密度：
對於 A431 細胞系而言，1 × 10⁴ 細胞/cm² 為理想接種密度。在此密度下，細胞約需 4 天即可達到匯合狀態。 貼壁細胞先以PBS（1×）洗滌，再與Accutase傳代溶液共同培養，隨後重懸於培養基中，經離心處理後分裝至新培養瓶中。
生長培養基：
DMEM 培養基，並添加 10% 胎牛血清 (FBS)、4.5 g/L 葡萄糖、1.0 mM 丙酮酸鈉、1.5 g/L NaHCO₃ 及 4 mM L-谷氨醯胺。培養基應每 2–3 天更換一次。
培養條件：
A431 癌細胞於 37°C、含 5% CO₂ 且加濕的培養箱中培養。
儲存：
為維持細胞存活率，應儲存於電冷凍櫃或液態氮氣相中，溫度需低於−150°C。
冷凍程序與培養基：
CM-1 或 CM-ACF 為 A431 細胞的建議冷凍培養基。請採用受控速率的緩慢冷凍法（−1°C/min）。
解凍程序：
將冷凍的 A431 細胞置於 37°C 水浴中快速解凍（40–60 秒）。當僅剩一小塊冰塊時，加入培養基並進行離心。將收集到的細胞重新懸浮，並轉移至培養瓶中。
生物安全等級：
處理 A431 培養物時，建議採用生物安全等級 1（BSL-1）。
A431 細胞系的優點與缺點
A431 細胞系具備鮮明的特徵，使其既極具實用價值，卻也存在特定情境下的限制。以下為一項客觀的總結。
優點
A431 癌細胞系的主要優點包括：
EGFR 過度表達
A431 細胞過度表達 EGFR，每細胞約有 200 萬至 300 萬個受體，是 EGFR 訊號傳導研究及抗 EGFR 藥物（西妥昔單抗、厄洛替尼、吉非替尼）驗證的黃金標準陽性對照。
致瘤性
A431 細胞具有致瘤性，可在免疫缺陷小鼠體內輕易形成腫瘤，使其成為異種移植癌症模型的可靠工具，可用於研究腫瘤生長動態並在體內評估新型癌症治療方法。
特徵明確
數十年來的研究文獻表明，A431 細胞在基因組、蛋白質組及表型層面均已得到廣泛表徵，為實驗設計提供了堅實的科學基礎。
3D 球體形成
A431 細胞在超低附著條件下能輕易形成緊密的 3D 球體，使其能與現代類器官及球體篩選平台相容，適用於藥物滲透及療效研究。
缺點
A431 細胞的缺點包括：
遺傳異常
A431 是一種累積了遺傳突變與染色體變異（超三倍體，模數為 74）的癌細胞系，可能無法完全重現原始腫瘤的特徵。
微生物污染風險
A431 容易受到細菌污染。為確保結果可靠，必須嚴格遵守無菌操作規範並定期進行支原體檢測。
無法代表所有 EGFR 腫瘤
由於 A431 中的 EGFR 表達是由基因擴增驅動，而非突變（如肺癌的情況），因此研究結果可能無法直接套用於 EGFR 突變型腫瘤（例如非小細胞肺癌 [NSCLC]）。
A431 細胞的研究應用
A431 細胞系廣泛應用於多個研究領域。其獨特的 EGFR 生物學特性、致瘤性以及特徵明確的基因組，使其成為目前用途最廣泛的人類癌細胞系之一。
- 癌症生物學：A431 是探究驅動癌症生長、轉移及侵襲之細胞與分子機制的一項強大工具。 相關研究已對該細胞系的 PI3K/AKT/mTOR 及 RAS/MAPK/ERK 訊號傳導路徑進行了圖譜分析，並證實抑制這些路徑可誘導 A431 皮膚腫瘤細胞發生凋亡 [2, 3]。
- EGFR 標靶治療測試：A431 細胞是評估抗 EGFR 治療藥物（包括單克隆抗體（西妥昔單抗、帕尼單抗）及小分子酪氨酸激酶抑制劑（厄洛替尼、吉非替尼、阿法替尼、奧西替尼））的參考標準。
- 藥物測試與評估：A431 細胞用於評估新型抗癌藥物候選物。Rahim 等人於 2022 年的一項研究證實，從窄葉阿爾斯托尼亞（Alstonia angustiloba）中生物合成之銀奈米粒子，對 A431 細胞具有強效的抗增殖作用 [4]。
- 腫瘤異種移植模型：A431 細胞可在免疫缺陷小鼠體內形成腫瘤，因此可用於建立皮下及原位異種移植模型，以進行體內療效研究。Lim 等人利用源自 A431 的異種移植模型，在體內評估外源性 EGF 的放療增敏作用 [5]。
- 皮膚毒性與皮膚科研究：製藥及化妝品公司廣泛使用 A431 細胞，用以評估局部用藥化合物的皮膚毒性、皮膚滲透性及安全性特徵。
- 3D 球體與類器官模型：A431 細胞在超低附著或懸滴條件下可形成緊密的 3D 球體，從而進行更具生理相關性的藥物滲透與耐藥性研究。
- EGFR 抗體驗證：由於 A431 細胞具有極高的 EGFR 密度，因此是 Western blot、免疫螢光、免疫組織化學（IHC）及流式細胞術中驗證抗 EGFR 抗體的標準陽性對照。
A431 與其他皮膚癌細胞系的比較
選擇合適的細胞系對於實驗的有效性至關重要。以下是 A431 與其他常用皮膚癌及鱗狀細胞癌細胞系的比較：
| 特徵 | A431 | A375（黑色素瘤） | SCC-25（口腔鱗狀細胞癌） | HaCaT（角質細胞） |
|---|---|---|---|---|
| 癌症類型 | 鱗狀細胞癌 | 惡性黑色素瘤 | 口腔鱗狀細胞癌 | 永生化角質細胞 |
| EGFR 表達 | +++（約 2–3M/細胞） | +（低） | ++（中等） | ++（中等） |
| 致瘤性 | 是 | 是 | 是 | 否 |
| 形態學 | 上皮型，黏著型 | 紡錘形，黏附型 | 上皮型，黏著型 | 上皮型，黏附型 |
| BSL | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 主要用途 | EGFR 研究、抗癌藥物測試 | 黑色素瘤生物學、BRAF 抑制劑 | 頭頸部癌症、放射治療研究 | 皮膚生物學、屏障功能 |
以 A431 細胞為主題的研究論文
以下是部分以 A431 皮膚癌細胞系為研究對象的重要經同儕審查論文。
生物聚合物 PVA-AuNPs 及 PCL-薑黃素載體電紡納米纖維的功效及其對 A431 皮膚癌細胞系的抗癌活性
發表於《Materials Today Communications》（2020年）。評估了聚-ε-己內酯薑黃素載體納米纖維及聚乙烯醇-金納米粒子（AuNPs）針對 A431 癌細胞的抗癌潛力。
miRNA-221 透過靶向 PTEN 促進皮膚鱗狀細胞癌進展
發表於《細胞與分子生物學通訊》（2019年）。提出微RNA-221 透過靶向 PTEN 腫瘤抑制基因，在皮膚鱗狀細胞癌中發揮致癌作用。
從玫瑰馬錢子（Catharanthus roseus）中分離出的 Eutypella spp-CrP14 菌株所產生的真菌長春新鹼可誘導人類鱗狀細胞癌細胞系 A431 發生凋亡
發表於《BMC 輔助醫學與療法》（2016年）。研究顯示，來自真菌 Eutypella spp–CrP14 的長春新鹼可誘導 A431 細胞凋亡。
A431 細胞中 CDC42SE1 的過度表達透過抑制 Akt 路徑來降低細胞增殖
發表於《Cells》（2019年）。研究確認 CDC42SE1 為皮膚癌進展的潛在生物標記物，其下調會促進 A431 細胞的腫瘤形成。
二甲雙胍透過調控 PI3K/Akt 訊號傳導路徑來抑制 A431 細胞的增殖
發表於《實驗與治療醫學》（2015年）。證實二甲雙胍透過調節 PI3K/Akt 訊號傳導路徑，抑制 A431 細胞的增殖。
A431 細胞系相關資源：操作手冊、影片及其他
以下資源為實驗室中操作 A431 細胞提供實務指引。
- A-431 細胞轉染 — 針對 A431 癌細胞轉染的逐步操作影片指南。
- A431 癌細胞系 — Cytion 產品頁面 — 完整的細胞培養資訊：生長培養基、接種密度、傳代、冷凍保存及品質證明書。
- A431 細胞培養操作手冊 — 來自 Bio-Protocol 的簡明外部操作手冊，用於培養 A431 細胞系。
- 瀏覽 Cytion 所有皮膚癌細胞系 — 探索 Cytion 提供的完整皮膚癌細胞系系列。