Ngày xuất bản: 17 tháng 10 năm 2023 | Ngày cập nhật lần cuối: tháng 5 năm 2026
Tế bào A431: Nguồn gốc, điều kiện nuôi cấy và ứng dụng trong nghiên cứu
A431 là dòng tế bào ung thư biểu mô da người được phân lập từ da của một bệnh nhân nữ 85 tuổi. Đây là một trong những dòng tế bào được sử dụng rộng rãi nhất trong nghiên cứu y sinh, đặc biệt là trong sinh học ung thư, miễn dịch ung thư, da liễu và phát hiện thuốc. Tế bào A431 biểu hiện quá mức thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì (EGFR) — mang khoảng 2–3 triệu thụ thể trên mỗi tế bào, gấp khoảng 20–50 lần so với tế bào biểu mô bình thường — khiến chúng trở thành mô hình in vitro tiêu chuẩn vàng cho các nghiên cứu tín hiệu EGFR và thử nghiệm các liệu pháp nhắm mục tiêu EGFR như cetuximab và erlotinib. Tế bào A431 được cung cấp độc quyền bởi Cytion, ngân hàng tế bào độc lập của châu Âu.
- Loài / Nguồn gốc
Người (nữ, 85 tuổi) - Mô
Lớp biểu bì da (ung thư biểu mô biểu bì) - Hình thái
Biểu mô, bám dính - Thời gian nhân đôi
80–100 giờ - Môi trường nuôi cấy
DMEM + 10% FBS - Cấp độ an toàn sinh học
BSL-1 - Đặc điểm chính
Sự biểu hiện quá mức của EGFR (~2–3 triệu thụ thể/tế bào) - Các dấu ấn sinh học chính
EGFR (tăng cường), TP53 (đột biến), KRAS (kiểu hoang dã), PTEN (được biểu hiện) - Mã sản phẩm
300112 — Đặt hàng tế bào A431 từ Cytion
Tế bào A431: Đặc điểm chung và nguồn gốc
Phần này trình bày các đặc tính sinh học chính của dòng tế bào A431 — bao gồm nguồn gốc, hình thái, kiểu nhiễm sắc thể và sự biểu hiện quá mức của EGFR, khiến dòng tế bào này trở nên đặc biệt quý giá cho nghiên cứu.
Nguồn gốc và lịch sử dòng tế bào A431
- A431, một dòng tế bào ung thư da người, được lấy từ lớp biểu bì của một bệnh nhân nữ 85 tuổi bị ung thư biểu mô [1]. Dòng tế bào này được thiết lập bởi D.J. Giard và cộng sự, những người đã phát triển một số dòng tế bào khác từ các khối u rắn.
- Dòng tế bào này đã được phân phối rộng rãi và được các ngân hàng tế bào độc lập trên toàn thế giới, bao gồm Cytion, xác nhận là một mô hình nghiên cứu đáng tin cậy và có thể tái tạo.
Hình thái và kiểu nhiễm sắc thể của A431
- Các tế bào A-431 có hình thái biểu mô. Chúng kết tụ và tạo thành các cụm tế bào trong điều kiện nuôi cấy tiêu chuẩn.
- Dòng tế bào ung thư da A431 là dòng tế bào siêu tam bội. Số nhiễm sắc thể trung bình là 74, xuất hiện ở khoảng 36% tế bào. Các bội số cao hơn cũng xuất hiện ở khoảng 1% quần thể tế bào.
Biểu hiện EGFR trong tế bào A431
Sự biểu hiện quá mức của EGFR là đặc điểm đặc trưng của tế bào A431 và là lý do chính cho việc sử dụng rộng rãi của chúng. Các tế bào A431 mang sự khuếch đại gen của vị trí gen EGFR, dẫn đến khoảng 2–3 triệu thụ thể EGFR trên mỗi tế bào — cao gấp 20 đến 50 lần so với các tế bào biểu mô bình thường. Điều này làm cho A431 trở thành tiêu chuẩn vàng để kiểm soát dương tính cho:
- Xác nhận kháng thể EGFR bằng phương pháp Western blot, phân tích tế bào dòng chảy và miễn dịch huỳnh quang
- Thử nghiệm các kháng thể đơn dòng nhắm vào EGFR như cetuximab và panitumumab
- Đánh giá các chất ức chế tyrosine kinase (TKI) EGFR như erlotinib, gefitinib và afatinib
- Nghiên cứu các con đường tín hiệu hạ lưu bao gồm PI3K/AKT/mTOR và RAS/MAPK/ERK
Dòng tế bào A431: Thông tin về nuôi cấy
Hiểu rõ các yêu cầu nuôi cấy của dòng tế bào sẽ giúp quá trình xử lý diễn ra suôn sẻ. Phần này trình bày về thời gian nhân đôi, môi trường nuôi cấy, việc chuyển dòng, bảo quản đông lạnh và các yêu cầu về an toàn sinh học đối với dòng tế bào A431.
Những điểm chính khi nuôi cấy tế bào A431
Thời gian nhân đôi:
Thời gian nhân đôi quần thể của tế bào A431 dao động từ 80 đến 100 giờ.
Dính bám hay lơ lửng:
A431 là dòng tế bào bám dính.
Mật độ gieo tế bào:
1 x 10⁴ tế bào/cm² là mật độ lý tưởng cho dòng tế bào A431. Tế bào đạt mật độ phủ kín trong khoảng 4 ngày ở mật độ này. Các tế bào bám dính được rửa bằng PBS (1×) và ủ với dung dịch chuyển dòng Accutase, sau đó được tái huyền phù trong môi trường nuôi cấy, ly tâm và phân phối vào các bình mới.
Môi trường nuôi cấy:
Môi trường DMEM bổ sung 10% huyết thanh bò thai (FBS), 4,5 g/L Glucose, 1,0 mM Natri pyruvate, 1,5 g/L NaHCO3 và 4 mM L-Glutamine. Môi trường nên được thay mới sau mỗi 2–3 ngày.
Điều kiện nuôi cấy:
Tế bào ung thư A431 được nuôi cấy trong tủ ấm có độ ẩm với 5% CO₂ ở 37°C.
Bảo quản:
Bảo quản trong tủ đông điện hoặc pha hơi của nitơ lỏng ở nhiệt độ dưới −150°C để bảo vệ khả năng sống của tế bào.
Quy trình đông lạnh và môi trường:
CM-1 hoặc CM-ACF là môi trường đông lạnh được khuyến nghị cho tế bào A431. Sử dụng phương pháp đông lạnh chậm với tốc độ được kiểm soát (−1°C/phút).
Quy trình rã đông:
Rã đông tế bào A431 đông lạnh nhanh chóng trong bể nước 37°C (40–60 giây). Khi còn lại một cục băng nhỏ, thêm môi trường nuôi cấy và ly tâm. Phân tán lại các tế bào đã thu hoạch và chuyển vào bình nuôi cấy.
Mức độ an toàn sinh học:
Mức độ an toàn sinh học 1 (BSL-1) được khuyến nghị để xử lý các môi trường nuôi cấy A431.
Ưu điểm và nhược điểm của dòng tế bào A431
Dòng tế bào A431 sở hữu những đặc điểm nổi bật khiến nó vừa rất hữu ích vừa có những hạn chế nhất định. Dưới đây là một bản tóm tắt cân bằng.
Ưu điểm
Những ưu điểm chính của dòng tế bào ung thư A431 là:
Sự biểu hiện quá mức của EGFR
Các tế bào A431 biểu hiện quá mức EGFR với 2–3 triệu thụ thể trên mỗi tế bào, đóng vai trò là tiêu chuẩn vàng để kiểm soát dương tính cho các nghiên cứu về tín hiệu EGFR và xác nhận thuốc chống EGFR (cetuximab, erlotinib, gefitinib).
Khả năng gây ung thư
Tế bào A431 có khả năng gây ung thư và dễ dàng hình thành khối u ở chuột bị suy giảm miễn dịch, khiến chúng trở thành công cụ đáng tin cậy cho các mô hình ung thư cấy ghép để nghiên cứu động lực học tăng trưởng khối u và đánh giá các phương pháp điều trị ung thư mới trong cơ thể sống.
Được đặc trưng rõ ràng
Với hàng thập kỷ nghiên cứu được công bố, tế bào A431 đã được đặc trưng hóa rộng rãi ở cấp độ gen, protein và kiểu hình, cung cấp nền tảng khoa học vững chắc cho thiết kế thí nghiệm.
Hình thành khối cầu 3D
Các tế bào A431 dễ dàng hình thành các khối cầu 3D nhỏ gọn trong điều kiện bám dính cực thấp, khiến chúng tương thích với các nền tảng sàng lọc organoid và khối cầu hiện đại để nghiên cứu sự thâm nhập và hiệu quả của thuốc.
Nhược điểm
Những nhược điểm của tế bào A431 là:
Bất thường di truyền
A431 là dòng tế bào ung thư có tích lũy các đột biến gen và biến đổi nhiễm sắc thể (hypertriploid, số lượng trung bình 74) có thể không tái hiện đầy đủ các đặc điểm ban đầu của khối u.
Nguy cơ nhiễm vi sinh vật
A431 dễ bị nhiễm vi khuẩn. Việc duy trì kỹ thuật vô trùng nghiêm ngặt và xét nghiệm mycoplasma định kỳ là rất cần thiết để có kết quả đáng tin cậy.
Không đại diện cho tất cả các khối u EGFR
Vì sự biểu hiện EGFR trong A431 được điều khiển bởi sự khuếch đại gen chứ không phải đột biến (như trong ung thư phổi), các phát hiện có thể không trực tiếp áp dụng được cho các bối cảnh khối u có đột biến EGFR như ung thư phổi không tế bào nhỏ (NSCLC).
Ứng dụng nghiên cứu của dòng tế bào A431
Dòng tế bào A431 được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu. Với đặc điểm sinh học EGFR độc đáo, khả năng gây ung thư và bộ gen được đặc trưng rõ ràng, A431 là một trong những dòng tế bào ung thư người đa năng nhất hiện có.
- Sinh học ung thư: A431 là một công cụ mạnh mẽ để nghiên cứu các cơ chế tế bào và phân tử thúc đẩy sự phát triển, di căn và xâm lấn của ung thư. Các nghiên cứu đã lập bản đồ các tín hiệu PI3K/AKT/mTOR và RAS/MAPK/ERK trong dòng tế bào này, với việc ức chế được chứng minh là gây ra quá trình apoptosis trong các tế bào khối u da A431 [2, 3].
- Thử nghiệm liệu pháp nhắm mục tiêu EGFR: Tế bào A431 là tiêu chuẩn tham chiếu để đánh giá các liệu pháp chống EGFR — kháng thể đơn dòng (cetuximab, panitumumab) và các chất ức chế tyrosine kinase (TKI) phân tử nhỏ (erlotinib, gefitinib, afatinib, osimertinib).
- Thử nghiệm và đánh giá thuốc: Tế bào A431 được sử dụng để đánh giá các ứng viên thuốc chống ung thư mới. Một nghiên cứu năm 2022 của Rahim et al. đã chứng minh tác dụng ức chế tăng sinh mạnh mẽ của các hạt nano bạc được tổng hợp sinh học từ Alstonia angustiloba trên tế bào A431 [4].
- Mô hình cấy ghép khối u: Tế bào A431 có khả năng gây ung thư ở chuột thiếu miễn dịch, cho phép tạo mô hình cấy ghép dưới da và tại chỗ để nghiên cứu hiệu quả in vivo. Lim et al. đã sử dụng mô hình cấy ghép từ tế bào A431 để đánh giá tác dụng làm tăng độ nhạy cảm với xạ trị của EGF ngoại sinh in vivo [5].
- Nghiên cứu độc tính da và da liễu: Tế bào A431 được các công ty dược phẩm và mỹ phẩm sử dụng rộng rãi để đánh giá độc tính da, khả năng thấm qua da và hồ sơ an toàn của các hợp chất bôi ngoài da.
- Mô hình cầu thể 3D và mô hình cơ quan: Tế bào A431 tạo thành các cầu thể 3D đặc chắc trong điều kiện bám dính cực thấp hoặc giọt treo, cho phép thực hiện các nghiên cứu về khả năng thâm nhập và kháng thuốc của thuốc có liên quan hơn về mặt sinh lý.
- Xác nhận kháng thể EGFR: Do mật độ EGFR cực cao, tế bào A431 là đối chứng dương tính tiêu chuẩn để xác nhận kháng thể anti-EGFR trong phương pháp Western blot, miễn dịch huỳnh quang, IHC và phân tích tế bào dòng chảy.
A431 so với các dòng tế bào ung thư da khác
Việc lựa chọn dòng tế bào phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo tính hợp lệ của thí nghiệm. Dưới đây là so sánh giữa A431 với các dòng tế bào ung thư da và ung thư biểu mô vảy thường được sử dụng khác:
| Đặc điểm | A431 | A375 (Ung thư hắc tố) | SCC-25 (ung thư biểu mô vảy miệng) | HaCaT (Tế bào sừng) |
|---|---|---|---|---|
| Loại ung thư | Ung thư biểu mô biểu bì | Ung thư hắc tố ác tính | Ung thư biểu mô tế bào vảy miệng | Tế bào sừng bất tử |
| Biểu hiện EGFR | +++ (~2–3 triệu/tế bào) | + (thấp) | ++ (trung bình) | ++ (vừa phải) |
| Khả năng gây ung thư | Có | Có | Có | Không |
| Hình thái | Biểu mô, bám dính | Hình thoi, bám dính | Biểu mô, bám dính | Biểu mô, bám dính |
| BSL | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Mục đích chính | Nghiên cứu EGFR, thử nghiệm thuốc chống ung thư | Sinh học ung thư hắc tố, chất ức chế BRAF | Ung thư đầu và cổ, nghiên cứu về bức xạ | Sinh học da, chức năng hàng rào |
Các công bố nghiên cứu sử dụng dòng tế bào ung thư da A431
Dưới đây là một số công bố khoa học được bình duyệt quan trọng sử dụng dòng tế bào ung thư da A431.
Được công bố trên tạp chí Materials Today Communications (2020). Đánh giá tiềm năng chống ung thư của sợi nano poly-ε-caprolactone chứa curcumin và polyvinyl alcohol-AuNPs đối với tế bào ung thư A431.
miRNA-221 thúc đẩy sự tiến triển của ung thư biểu mô tế bào vảy da bằng cách nhắm vào PTEN
Được công bố trên tạp chí Cellular & Molecular Biology Letters (2019). Đề xuất rằng microRNA-221 đóng vai trò gây ung thư trong ung thư biểu mô tế bào vảy da bằng cách nhắm vào gen ức chế khối u PTEN.
Được công bố trên tạp chí BMC Complementary Medicine and Therapies (2016). Nghiên cứu cho thấy vincristine từ nấm Eutypella spp–CrP14 gây ra quá trình apoptosis trong các tế bào A431.
Được công bố trên tạp chí Cells (2019). Xác định CDC42SE1 là một dấu ấn sinh học tiềm năng của sự tiến triển ung thư da, với sự giảm biểu hiện của nó tạo điều kiện cho sự hình thành khối u trong các tế bào A431.
Metformin ức chế sự tăng sinh của tế bào A431 bằng cách điều chỉnh con đường tín hiệu PI3K/Akt
Được công bố trên tạp chí Experimental and Therapeutic Medicine (2015). Chứng minh rằng metformin ức chế sự tăng sinh của A431 bằng cách điều chỉnh con đường tín hiệu PI3K/Akt.
Tài nguyên cho dòng tế bào A431: Quy trình, video và hơn thế nữa
Các tài nguyên sau đây cung cấp hướng dẫn thực tế để làm việc với tế bào A431 trong phòng thí nghiệm.
- Truyền gen vào tế bào A-431 — Hướng dẫn video từng bước về việc truyền gen vào tế bào ung thư A431.
- Dòng tế bào ung thư A431 — Trang sản phẩm của Cytion — Thông tin đầy đủ về nuôi cấy tế bào: môi trường nuôi cấy, mật độ gieo cấy, truyền tế bào, bảo quản lạnh và chứng nhận chất lượng.
- Quy trình nuôi cấy tế bào A431 — Một quy trình bên ngoài ngắn gọn để nuôi cấy dòng tế bào A431 từ Bio-Protocol.
- Duyệt qua tất cả các dòng tế bào ung thư da từ Cytion — Khám phá đầy đủ các dòng tế bào ung thư da có sẵn từ Cytion.