Tế bào Jurkat — Mô hình tế bào T tiêu chuẩn vàng trong nghiên cứu miễn dịch học và bệnh bạch cầu

Giới thiệu

Tế bào Jurkat, còn được biết đến với các tên gọi khác là JM, JM-Jurkat, Jurkat-FHCRC, FHCRC-11 và FCCH1024, là một trong những dòng tế bào T người được sử dụng rộng rãi nhất trong nghiên cứu y sinh. Được thiết lập vào giữa những năm 1970 từ máu ngoại vi của một bệnh nhân mắc bệnh bạch cầu lymphoblastic cấp tính tế bào T ở trẻ em (còn được phân loại là bệnh bạch cầu lymphoblastic cấp tính tế bào T tiền thân), dòng tế bào này lần đầu tiên được Schneider, Schwenk và các đồng nghiệp mô tả trong các công trình nghiên cứu mang tính bước ngoặt vào năm 1975 và 1977. [1][2] Trong hơn năm thập kỷ qua, các tế bào Jurkat đã trở thành một công cụ không thể thiếu trong việc nghiên cứu quá trình truyền tín hiệu của thụ thể tế bào T (TCR), quá trình apoptosis, sản xuất cytokine và sinh học phân tử của các bệnh ác tính liên quan đến tế bào T. Khả năng sinh trưởng mạnh mẽ trong môi trường nuôi cấy lơ lửng, kiểu hình miễn dịch được đặc trưng rõ ràng và các chú thích omics phong phú khiến chúng trở thành mô hình tham chiếu nền tảng trong các lĩnh vực miễn dịch học, ung thư học và phát triển thuốc.

Những điểm chính cần lưu ý

• Tế bào Jurkat (mã truy cập Cellosaurus CVCL_0065) là một dòng tế bào bạch cầu T người bất tử hóa, được phân lập từ máu ngoại vi.
• Chúng biểu hiện các dấu hiệu bề mặt CD3, CD4 và CD45, đồng thời mang một phức hợp thụ thể tế bào T có chức năng.
• Dòng này chứa các đột biến đã được mô tả rõ ràng trong BAX, TP53, NOTCH1, PTEN/INPP5D, MSH2, và MSH6, khiến nó thuộc loại có mức độ bất ổn định microsatellite cao (MSI-high).
• Các tế bào Jurkat đóng vai trò then chốt trong nghiên cứu về tín hiệu TCR và đã góp phần thiết lập phần lớn những hiểu biết hiện nay về các con đường kích hoạt tế bào T.
• Chúng đóng vai trò là mô hình được ưa chuộng trong các nghiên cứu về quá trình apoptosis, thử nghiệm thuốc điều trị bệnh bạch cầu và phát triển công nghệ tế bào CAR-T mới nổi.
• Dữ liệu đa omics quy mô lớn — bao gồm proteomics, phosphoproteomics, methyl hóa DNA và hồ sơ độ nhạy cảm với thuốc — đã được công bố rộng rãi cho dòng tế bào này.

Dòng tế bào Jurkat là gì?

Dòng tế bào Jurkat được phân lập từ máu ngoại vi của một bệnh nhân nam 14 tuổi mắc bệnh bạch cầu lymphoblastic cấp tính loại T ở trẻ em (bệnh bạch cầu lymphoblastic cấp tính tế bào T tiền thân). Dòng tế bào này được thiết lập bởi Schneider và Schwenk, những người lần đầu tiên báo cáo nó với tên gọi "dòng tế bào JM" vào năm 1975, đồng thời chứng minh rằng các dấu hiệu đặc trưng của tế bào T được biểu hiện xuyên suốt chu kỳ tế bào. [1] Các phân tích đặc tính tiếp theo đã xác nhận rằng mẫu này âm tính với gen của virus EBV và thuộc dòng tế bào T. [2][3] Các nghiên cứu ban đầu về kháng nguyên do Kaplan và Peterson thực hiện đã chỉ ra rằng các kháng nguyên liên quan đến u lympho tế bào T được phát hiện trên dòng tế bào này cũng có mặt trên các tế bào lympho trong máu cuống rốn, qua đó liên kết mô hình này với sinh học tế bào T trong cơ thể. [4]

Về mặt miễn dịch hình thái, các tế bào Jurkat biểu hiện CD3, CD4 và CD45, có thụ thể tế bào T đã được sắp xếp lại và không biểu hiện c-kit, phù hợp với dòng tế bào lympho. [5][6] Hình thái sắp xếp lại gen TCR được xác định rõ ràng và đã được sử dụng làm tiêu chuẩn tham chiếu trong chẩn đoán tính đơn dòng. [7] Về mặt tế bào di truyền, dòng này là dòng hypotetraploid, có một đoạn thiếu đặc trưng trên cánh ngắn của nhiễm sắc thể 2 và biểu hiện trạng thái MSI-high. [8] Các đột biến somatic chính bao gồm các đột biến mất chức năng trong MSH2 (vô nghĩa) và MSH6 (sự dịch khung) và BAX, một cá thể dị hợp tử NOTCH1 đột biến, dị hợp tử TP53 đột biến vô nghĩa và sự bất hoạt hai alen của INPP5D (SHIP1), phản ánh bức tranh di truyền phức tạp của các bệnh ác tính tế bào T.

Thông tin về nuôi cấy tế bào

Tế bào Jurkat – mật độ tế bào thấp

Tế bào Jurkat – mật độ phủ cao

Ưu điểm của tế bào Jurkat

Tế bào Jurkat cung cấp một nền tảng đặc biệt vững chắc để nghiên cứu sinh học tế bào T của con người. Chúng phát triển nhanh chóng trong môi trường huyền phù với thời gian nhân đôi là 25–35 giờ, khiến chúng rất phù hợp cho các thử nghiệm sinh hóa và chức năng quy mô lớn. Dòng tế bào này biểu hiện phức hợp TCR–CD3 hoàn chỉnh và có khả năng truyền tín hiệu, cùng với đồng thụ thể CD4, tái hiện chính xác các khía cạnh quan trọng của sinh học tế bào T trợ giúp. Khả năng dễ dàng thao tác di truyền của chúng — được chứng minh qua danh mục khổng lồ các dòng tế bào đột biến và dòng báo cáo — cho phép các nhà nghiên cứu phân tích từng thành phần truyền tín hiệu một cách chính xác. Dòng tế bào này đã được xác thực đầy đủ bằng phương pháp phân tích STR và không bị nhiễm mycoplasma cũng như virus ngoại lai, đảm bảo tính tái hiện của thí nghiệm. [9][10]

Phạm vi dữ liệu đa omics công khai dành cho tế bào Jurkat là vô song trong số các dòng tế bào T. Dòng tế bào này được đưa vào Bách khoa toàn thư về các dòng tế bào ung thư (CCLE), bảng phân tích ung thư máu LL-100, dự án ENCODE và Bản đồ Phụ thuộc Ung thư, cung cấp cho các nhà nghiên cứu các chú thích về di truyền, chuyển mã, protein và độ nhạy cảm với thuốc trên toàn bộ bộ gen. [11][12][13] Những chú thích phong phú này cho phép thực hiện các phân tích so sánh và tổng hợp — điều mà sẽ rất khó thực hiện nếu chỉ sử dụng các chủng tế bào T nguyên phát. Hơn nữa, bối cảnh đột biến được đặc trưng rõ ràng — bao gồm các khiếm khuyết đã được xác định ở PTEN/SHIP1 và cơ chế sửa chữa sai lệch DNA — khiến các tế bào Jurkat trở thành một mô hình thuận tiện để nghiên cứu đồng thời sự rối loạn điều hòa con đường PI3K-Akt và sự bất ổn định gen. [14][15]

Đối với các ứng dụng trong nghiên cứu phát triển thuốc, phương pháp nuôi cấy dạng huyền phù giúp đơn giản hóa quá trình tiếp xúc với hợp chất và lấy mẫu. Tế bào Jurkat phản ứng mạnh mẽ với kích thích TCR, điều trị bằng cytokine và các tác nhân thúc đẩy quá trình apoptosis, từ đó tạo ra các kết quả có thể tái hiện và định lượng được trong các xét nghiệm cytokine, phân tích tế bào dòng chảy và xét nghiệm khả năng sống sót. Khả năng đáp ứng của chúng đối với cả các loại thuốc hóa trị cổ điển và các tác nhân nhắm mục tiêu mới đã biến chúng thành công cụ sàng lọc hàng đầu trong phát triển thuốc điều trị bệnh bạch cầu. Sự tham gia của chúng vào các nghiên cứu dược di truyền học mang tính bước ngoặt như CCLE đã càng khẳng định thêm giá trị dự đoán của chúng. [16][17]

Những hạn chế của tế bào Jurkat

Mặc dù được sử dụng rộng rãi, các tế bào Jurkat mang một số dị thường di truyền đã được ghi nhận rõ ràng, có thể gây khó khăn cho việc giải thích kết quả thí nghiệm. Dòng tế bào này thiếu sự biểu hiện protein BAX có chức năng do các đột biến dịch khung trên cả hai alen, khiến nó vốn dĩ kháng lại một số kích thích tố thúc đẩy quá trình apoptosis phụ thuộc vào protein hiệu ứng này. [15] Sự bất hoạt hai alen của gen SHIP1 (INPP5D) và sự mất chức năng của PTEN dẫn đến việc kích hoạt liên tục con đường tín hiệu PI3K-Akt, điều này có thể làm sai lệch kết quả trong các nghiên cứu về tín hiệu. [14][18] Do đó, các nhà nghiên cứu phải phân tích dữ liệu về quá trình apoptosis và sự sống còn trong bối cảnh của những thiếu sót cụ thể này, đồng thời cần xác thực các kết quả chính trên tế bào T nguyên phát hoặc các mô hình thay thế.

Dòng tế bào này thuộc loại MSI-high do các đột biến mất chức năng đồng hợp tử trong các gen sửa chữa sai lệch cặp cơ sở MSH2 và MSH6, dẫn đến tỷ lệ tích lũy đột biến thứ cấp tăng cao trong quá trình nuôi cấy kéo dài. [19][20] Sự bất ổn định gen này có nghĩa là các dòng tế bào khác nhau trong phòng thí nghiệm có thể đã phân hóa về hồ sơ đột biến, điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xác thực dòng tế bào định kỳ thông qua phân tích STR và tuân thủ nguyên tắc lưu trữ dòng tế bào có số lần nhân giống thấp. Karyotype giả tứ bội, sự không đồng nhất về bội thể và sự thiếu đoạn đặc trưng trên nhiễm sắc thể 2p gây thêm sự phức tạp khi giải thích các tác động của liều lượng gen. [8]

Là một dòng tế bào ung thư đã biến đổi, các tế bào Jurkat không tái hiện đầy đủ các đặc tính sinh học của các tế bào lympho T nguyên phát bình thường ở người. Đáng chú ý, dòng tế bào này mang các yếu tố kích hoạt NOTCH1 các đột biến và một trạng thái dị hợp tử TP53 đột biến vô nghĩa, các đặc điểm liên quan đến quá trình ác tính hóa hơn là sinh lý bình thường của tế bào T. [21][22] Do đó, các kết quả thu được trên tế bào Jurkat — đặc biệt là những kết quả liên quan đến chức năng hiệu ứng gây độc tế bào, tình trạng kiệt sức hoặc quá trình biệt hóa — cần được xác thực trên các hệ thống tế bào T nguyên phát hoặc các mô hình in vivo phù hợp trước khi đưa ra các kết luận ứng dụng lâm sàng.

Ứng dụng của tế bào Jurkat trong nghiên cứu

Tín hiệu thụ thể tế bào T và kích hoạt miễn dịch

Trong gần năm thập kỷ qua, các tế bào Jurkat đã đóng vai trò là mô hình nền tảng để giải mã cơ chế truyền tín hiệu của thụ thể tế bào T. Bài tổng quan mang tính bước ngoặt của Abraham và Weiss (2004) — bài báo được trích dẫn nhiều nhất liên quan đến dòng tế bào này — đã ghi chép một cách toàn diện cách các nghiên cứu trên tế bào Jurkat đã thiết lập khung cơ bản cho cơ chế truyền tín hiệu của thụ thể tế bào T. [23] Công trình đó đã chứng minh rằng các thí nghiệm trên dòng tế bào Jurkat đã làm sáng tỏ vai trò của Lck, ZAP-70 và LAT với tư cách là các kinase gần và các protein trung gian thiết yếu nằm ở giai đoạn hạ lưu của quá trình kích hoạt thụ thể TCR (TCR), những phát hiện này vẫn là nền tảng của ngành miễn dịch học hiện đại. Hầu như mọi nút chính của trục tín hiệu từ TCR đến NFAT/NF-κB/AP-1 đều được mô tả hoặc xác nhận lần đầu tiên trên dòng tế bào này. [23]

Các nghiên cứu gần đây tiếp tục sử dụng tế bào Jurkat trong nghiên cứu về quá trình kích hoạt tế bào T. Các nghiên cứu về đặc tính điều hòa miễn dịch của sulforaphane đã sử dụng tế bào Jurkat để chứng minh rằng isothiocyanate tự nhiên này làm giảm các quá trình kích hoạt ban đầu của tế bào T, bao gồm sản xuất IL-2, sự xuất hiện của CD25 và sự tiết cytokine sau khi kích thích thụ thể tế bào T (TCR). [24] Những phát hiện này đã làm sáng tỏ cơ chế cơ bản đằng sau tác dụng chống viêm của các hợp chất có nguồn gốc từ họ cải trong chế độ ăn. Tương tự, một nghiên cứu về các chất ức chế kinase tế bào T có thể được kích hoạt bởi interleukin-2 (ITK) đã sử dụng tế bào Jurkat để xác nhận rằng các hợp chất mới dựa trên pyrazole có liên kết cộng hóa trị có khả năng ức chế mạnh mẽ quá trình phosphoryl hóa ở giai đoạn sau và sự tiết IL-2 sau khi kích thích TCR, đồng thời cho thấy hiệu quả in vivo trên mô hình chuột. [25]

Các tế bào Jurkat cũng đã được sử dụng để nghiên cứu cách các yếu tố phiên mã điều chỉnh bản sắc tế bào T trong các bối cảnh bệnh lý. Một nghiên cứu về tình trạng thiếu hụt TCF7 trong rối loạn điều hòa miễn dịch liên quan đến bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (COPD) đã sử dụng các tế bào Jurkat bị loại bỏ gen TCF7 cùng với các tế bào T nguyên phát của bệnh nhân để xác nhận một dấu ấn bệnh lý gồm ba gen. Phương pháp Western blotting trên các tế bào Jurkat thiếu TCF7 đã được phục hồi gen đã xác nhận vai trò của TCF7 trong việc duy trì các chương trình gen lympho của tế bào T. [26] Ngoài ra, các thí nghiệm nghiên cứu quá trình ubiquitin hóa yếu tố phiên mã Fli-1 do STUB1 trung gian đã sử dụng tế bào Jurkat làm nền tảng in vitro để mô tả trục tín hiệu STUB1/Fli-1 có liên quan đến CD4⁺ Sự kích hoạt tế bào T trong quá trình viêm. [27]

Quá trình apoptosis và các cơ chế gây chết tế bào

Tế bào Jurkat từ lâu đã là mô hình tiêu chuẩn để phân tích các con đường truyền tín hiệu apoptosis trong tế bào T, bất chấp việc chúng thiếu protein BAX. Nghiên cứu về cơ chế điều hòa quá trình tự thực tế bào ty thể đã sử dụng các tế bào Jurkat bị loại bỏ gen FADD thông qua công nghệ CRISPR/Cas9 để chứng minh rằng FADD điều chỉnh số lượng ty thể thông qua các cơ chế phụ thuộc vào PGC1-α và liên quan đến quá trình tự thực. [28] Các thí nghiệm về quá trình tự thực do rapamycin gây ra và quá trình ức chế qua trung gian của chloroquine, được theo dõi bằng phương pháp Western blot đối với LC3B và qPCR đối với mtCO1/β-globin, đã xác nhận rằng FADD đóng vai trò điều hòa trong quá trình mitophagy, độc lập với chức năng thụ thể chết theo cơ chế chuẩn của nó.

Một nghiên cứu quan trọng về cơ chế hoạt động của các chất ức chế kinase phụ thuộc cyclin (CDK) đã sử dụng tế bào Jurkat cùng với các mô hình bệnh bạch cầu khác để chứng minh rằng CDK9 và CDK12/13 — chứ không phải các CDK liên quan đến chu kỳ tế bào — là nguyên nhân gây ra quá trình apoptosis thông qua việc ức chế phiên mã của các protein chống apoptosis có tuổi thọ ngắn là Mcl-1 và Bfl-1/A1. [29] Các chất ức chế đặc hiệu AZD4573, atuveciclib, SR4835 và THZ531 đã gây ra các phản ứng apoptosis mạnh mẽ ở tế bào Jurkat, từ đó làm sáng tỏ cơ chế cơ bản cho tiềm năng lâm sàng của chúng. Những phát hiện này giải thích lý do tại sao các chất ức chế CDK nhắm vào quá trình kéo dài của RNA polymerase II lại có độc tính tế bào cao hơn so với những chất nhắm vào các CDK liên quan đến chu kỳ tế bào.

Các nghiên cứu về cơ chế điều hòa của microRNA đã sử dụng tế bào Jurkat để tìm hiểu cách thức LNA-anti-miR-92b và LNA-anti-miR-181b điều chỉnh sự biểu hiện gen của BAX, BCL-2 và MCL-1 trong bệnh bạch cầu lymphoblastic cấp tính. [30] Piperine, một alkaloid tự nhiên, đã được chứng minh là làm tăng độ nhạy cảm của các tế bào Jurkat bằng cách thay đổi cấu trúc miRNA và làm dịch chuyển sự cân bằng sang các thành viên thuộc họ BCL-2 có tác dụng thúc đẩy quá trình apoptosis. Bên cạnh đó, một bài tổng quan sơ bộ đã nêu bật bằng chứng in vitro cho thấy axit docosahexaenoic (DHA) gây ra các tác dụng gây độc tế bào phụ thuộc vào liều lượng và thời gian trên các tế bào Jurkat thông qua các con đường thúc đẩy quá trình apoptosis, với tác dụng hiệp đồng khi kết hợp với các thuốc hóa trị tiêu chuẩn được sử dụng trong điều trị bệnh bạch cầu cấp tính dòng lympho (ALL) ở trẻ em. [31] Kết quả phân tích lịch sử đã xác nhận rằng sự vắng mặt của protein BAX trong các tế bào Jurkat là do sự thiếu hụt một nucleotit trong đoạn microsatellite mã hóa, dẫn đến những hậu quả về mặt chức năng liên quan đến khả năng kháng quá trình apoptosis. [15]

Sinh học bệnh bạch cầu và nghiên cứu phát triển thuốc

Với tư cách là mô hình của bệnh bạch cầu lymphoblast cấp tính tế bào T ở trẻ em (ALL tiền thân tế bào T), các tế bào Jurkat đã đóng vai trò không thể thiếu trong việc xác định đặc điểm di truyền phân tử của các bệnh ác tính tế bào T. Các nghiên cứu tiên phong đã xác định rằng hơn 50% các trường hợp T-ALL ở người mang đột biến kích hoạt gen NOTCH1, một phát hiện đã được xác nhận và mở rộng thông qua dòng tế bào Jurkat và các mô hình T-ALL khác. [21] Các phân tích đột biến toàn diện đã xác định được những biến đổi thường gặp trong p53, trang 16/trang 15, PTEN, cùng với các gen sửa chữa sai lệch cặp bazơ DNA trên các dòng tế bào T-ALL, bao gồm Jurkat, từ đó vẽ nên một bức tranh chi tiết về bộ gen của căn bệnh này. [32][33][34][18]

Các chiến lược tái định hướng thuốc đã sử dụng tế bào Jurkat cùng với các mô hình bệnh bạch cầu khác để đánh giá các tác nhân chống ung thư mới. Một nghiên cứu gần đây đã đánh giá tiềm năng gây độc tế bào của các chất tương tự tetracycline đã được biến đổi hóa học — bao gồm COL-3, doxycycline và minocycline — trên các tế bào Jurkat, K562 và KG-1a. [35] COL-3 cho thấy hiệu lực cao nhất và điều hòa con đường JAK2/STAT3 cùng các protein thuộc họ BCL-2, chứng minh tính hữu ích của tế bào Jurkat trong việc phân tích cơ chế tác dụng của thuốc. Tế bào Jurkat còn được sử dụng để đánh giá các hệ thống đưa thuốc đích: một nền tảng nano khung kim loại-hữu cơ (MOF) β-cyclodextrin được trang bị ScFv chống CD22-ScFv, được tải với daunorubicin, đã được đánh giá về độ chọn lọc đối với các tế bào dương tính với CD22 so với các tế bào âm tính với CD22 (Jurkat), qua đó xác nhận tính đặc hiệu của hệ thống nhắm mục tiêu. [36]

Các sáng kiến dược di truyền học quy mô lớn đã đưa tế bào Jurkat vào danh mục tham chiếu của mình. Bách khoa toàn thư về Dòng tế bào Ung thư (CCLE) cùng các nghiên cứu tổng quan về dược di truyền học liên quan đã phân tích đặc điểm của tế bào Jurkat về độ nhạy cảm với thuốc đối với hàng trăm hợp chất, từ đó liên kết các đặc điểm di truyền với các điểm yếu trong điều trị. [11][16] Các phân tích đa omics tích hợp trên các dòng tế bào ALL ở trẻ em, bao gồm dòng Jurkat, đã xác định được các mối tương quan giữa phản ứng với thuốc và dòng tế bào, đồng thời phát hiện ra các ứng cử viên điều trị mới, từ đó cung cấp một khuôn khổ cho y học chính xác trong điều trị bệnh bạch cầu ở trẻ em. [17] Các nghiên cứu về tính thuần chủng đã xác nhận rằng dòng này duy trì được các đặc tính sinh trưởng ổn định và dấu ấn di truyền trong quá trình nuôi cấy dài hạn. [37]

Nghiên cứu về proteomics, glycomics và multi-omics

Các tế bào Jurkat đã trở thành tiêu chuẩn tham chiếu cho các nghiên cứu proteomics quy mô lớn và phân tích cấu hình biến đổi sau dịch mã (PTM). Một nghiên cứu định lượng acetylome mang tính bước ngoặt sử dụng kỹ thuật phổ khối độ phân giải cao — bao gồm cả tế bào Jurkat — đã xác định được 3.600 vị trí acetyl hóa lysine trên 1.750 protein, cho thấy quá trình acetyl hóa ưu tiên nhắm vào các phức hợp đại phân tử lớn và cùng điều hòa các chức năng tế bào chính, bao gồm tái cấu trúc chromatin và tiến trình chu kỳ tế bào. [38] Tương tự, phương pháp UbiSite đã sử dụng các tế bào Jurkat để xác định hơn 63.000 vị trí ubiquitin hóa riêng biệt trên 9.200 loại protein, bao gồm hiện tượng ubiquitin hóa ở đầu N-terminal diễn ra phổ biến, góp phần thúc đẩy sự phát triển của lĩnh vực sinh học ubiquitin. [39]

Các nghiên cứu về phosphoproteomics cũng phụ thuộc rất nhiều vào tế bào Jurkat. Bản đồ Phosphopeptide của Người dựa trên Nhiều Enzyme Phân Giải Protein (Augmented Multiple-Protease-Based Human Phosphopeptide Atlas) đã tích hợp dữ liệu từ tế bào Jurkat để xác định một bản đồ ít thiên lệch hơn, bao gồm 37.771 phosphopeptide duy nhất và 18.430 vị trí phosphoryl hóa duy nhất, qua đó chứng minh sự thiên lệch do enzyme trypsin trong các kho dữ liệu công khai và giá trị của các phương pháp sử dụng nhiều enzyme. [40] Các phân tích proteomics so sánh trên mười một dòng tế bào phổ biến, bao gồm cả Jurkat, cho thấy rằng mặc dù có nguồn gốc tế bào khác nhau, độ bao phủ của proteome vẫn duy trì sự nhất quán đáng ngạc nhiên, đồng thời xuất hiện các mẫu biểu hiện đặc trưng cho từng loại tế bào đối với các protein tín hiệu quan trọng. [41] Việc lập bản đồ proteomic trên nhiều loại ung thư đối với 949 dòng tế bào ung thư đã giúp xác định rõ hơn vị trí của Jurkat trong bức tranh tổng thể về các dấu ấn sinh học protein liên quan đến độ nhạy cảm với thuốc và mức độ dễ bị tổn thương của ung thư. [42]

Các nghiên cứu về glycomics đã xác định đặc điểm cấu trúc N-glycan của các protein màng tế bào Jurkat, cho thấy các mẫu đặc trưng theo loại tế bào trong liên kết axit sialic và biểu hiện glycosyltransferase, giúp phân biệt dòng tế bào Jurkat với các dòng tế bào B và dòng tế bào tủy. [43] Một nghiên cứu proteomics định lượng toàn diện về quá trình O-GlcNAcylation của protein đã sử dụng tế bào Jurkat làm một trong ba mô hình tế bào người để chứng minh các phản ứng đặc trưng cho từng loại tế bào và các phản ứng chung của quá trình biến đổi O-GlcNAc khi bị ức chế N-glycosylation, qua đó xác định được hơn 1.000 protein bị O-GlcNAcylation. [44] Phân tích động học về hồ sơ methyl hóa DNA trên 82 dòng tế bào người, bao gồm cả Jurkat, đã làm sáng tỏ mối quan hệ giữa các mẫu methyl hóa, biểu hiện gen và các dấu ấn biểu sinh đặc trưng cho ung thư. [45]

Công nghệ tế bào CAR-T và liệu pháp miễn dịch

Các tế bào Jurkat đã đóng vai trò nổi bật trong lĩnh vực đang phát triển của công nghệ tế bào CAR-T và kỹ thuật thiết kế thụ thể tổng hợp. Một nghiên cứu chứng minh khái niệm đã phát triển một cảm biến sinh học hình ảnh quang học nhanh (ROI) không cần đánh dấu, kết hợp phân tích học máy để định lượng trực tiếp tế bào CAR-T từ máu toàn phần, bằng cách sử dụng tế bào Jurkat được pha trộn vào các mẫu máu để xác nhận hiệu suất phát hiện. [46] Cách tiếp cận này đã đáp ứng nhu cầu lâm sàng cấp thiết về việc theo dõi sự nhân lên của tế bào CAR-T theo thời gian thực mà không phải chịu chi phí và sự chậm trễ như các phương pháp xét nghiệm truyền thống.

Trong bối cảnh các nền tảng thụ thể trị liệu thế hệ mới, các tế bào Jurkat đã được sử dụng làm hệ thống xác nhận in vitro chính để so sánh các kiến trúc thụ thể tổng hợp SNIPR, synNotch và TRUCK được điều chỉnh để ứng dụng trong điều trị bệnh Alzheimer. [47] Cả ba nền tảng này đều được biểu hiện trong tế bào Jurkat bằng cách sử dụng miền liên kết nhắm vào amyloid-beta, và mức độ biểu hiện gen chuyển gen do thụ thể điều khiển đã được định lượng để so sánh hiệu suất tương đối của chúng. Các tế bào Jurkat cũng đóng vai trò trong việc đánh giá một công thức bảo quản bằng phương pháp hạ nhiệt mới (SUL-138) dành cho các sản phẩm tế bào CAR-T đạt tiêu chuẩn lâm sàng, trong đó các tế bào Jurkat được sử dụng làm chất nền tế bào T mẫu để đánh giá sự ổn định của ty thể và khả năng sống sót của tế bào trong quá trình bảo quản lạnh và làm ấm lại. [48]

Các tế bào Jurkat còn được sử dụng làm nguồn cung cấp các tiểu thể ngoại bào nhỏ (sEVs) cho các ứng dụng trong y học nano. Các sEVs được tách chiết từ tế bào Jurkat bằng phương pháp sắc ký loại trừ kích thước đã được nạp curcumin thông qua quá trình siêu âm để tạo ra một chế phẩm điều trị nhắm mục tiêu dành cho ung thư biểu mô tế bào vảy ở miệng. [49] Các thử nghiệm in vitro và in vivo đã chứng minh rằng các sEV có nguồn gốc từ Jurkat giúp tăng cường tác dụng ức chế khối u của curcumin, minh chứng cho tính linh hoạt của dòng tế bào này với tư cách là nguồn vật liệu sinh học, vượt ra ngoài ứng dụng truyền thống của nó như một mô hình truyền tín hiệu. Một nền tảng tưới máu lá lách không tế bào ở nhiệt độ bình thường đã xác nhận thêm các cơ chế ức chế miễn dịch của steroid bằng cách so sánh các tế bào T trong dịch thải với các tiêu chuẩn biểu hiện gen của tế bào Jurkat. [50]

Kết luận

Các tế bào Jurkat (CVCL_0065) đã khẳng định vị thế là mô hình tế bào T người tiêu chuẩn vàng nhờ những đóng góp mang tính đột phá trong suốt năm thập kỷ qua trên các lĩnh vực miễn dịch học, ung thư học và sinh học phân tử. Từ việc làm sáng tỏ mô hình tín hiệu TCR cốt lõi đến việc hỗ trợ nghiên cứu tế bào CAR-T tiên tiến, dòng tế bào này — được phân lập từ bệnh bạch cầu lymphoblastic cấp tính tế bào T tiền thân — tiếp tục là nền tảng cho những khám phá mang ý nghĩa cơ bản và ứng dụng. Bức tranh đột biến được mô tả chi tiết, chú thích đa omics phong phú và khả năng dễ dàng thực hiện công nghệ gen khiến dòng tế bào này trở thành một công cụ không thể thay thế — miễn là các nhà nghiên cứu tính đến những hạn chế di truyền cụ thể của nó. Dù nghiên cứu của bạn tập trung vào kích hoạt tế bào T, quá trình apoptosis, độ nhạy cảm với thuốc điều trị bệnh bạch cầu hay liệu pháp miễn dịch thế hệ mới, Tế bào Jurkat cung cấp một nền tảng đã được chứng minh và xác thực kỹ lưỡng. Khám phá toàn bộ các thông số kỹ thuật, bao gồm Tế bào Jurkat E6.1 tạo dòng con, hoặc đặt hàng tại cytion.com.

Các công trình nghiên cứu tiêu biểu

1. Schwenk HU, Schneider U (1975) Sự phụ thuộc vào chu kỳ tế bào của một dấu hiệu tế bào T trên các tế bào lymphoblast. Blut. PMID: 1103999
2. Schneider U, Schwenk HU, Bornkamm G (1977) Đặc điểm của các dòng tế bào “null” và “T” âm tính với gen EBV, được phân lập từ trẻ em mắc bệnh bạch cầu lymphoblastic cấp tính và u lympho không Hodgkin đã biến đổi thành bạch cầu. Tạp chí Quốc tế về Ung thư. PMID: 68013
3. Schneider U, Schwenk HU (1977) Đặc điểm của các dòng tế bào “T” và “không phải T” được phân lập từ trẻ em mắc bệnh bạch cầu lymphoblastic cấp tính và u lympho không Hodgkin sau khi biến đổi thành bạch cầu. Huyết học và truyền máu. PMID: 204546
4. Kaplan J, Peterson WD Jr (1976) Phát hiện các kháng nguyên liên quan đến ung thư hạch tế bào T trên các tế bào lympho trong máu cuống rốn và các tế bào blast được kích thích bằng phytohemagglutinin. Nghiên cứu ung thư. PMID: 1086134
5. Morita S, Tsuchiya S, Fujie H (1996) Các thụ thể c-kit trên bề mặt tế bào trong các dòng tế bào bệnh bạch cầu ở người và bệnh bạch cầu ở trẻ em: sự duy trì có chọn lọc biểu hiện c-kit trên các dòng tế bào megakaryoblast trong quá trình thích nghi với nuôi cấy in vitro. Leukemia. PMID: 8558913
6. Burger R, Hansen-Hagge TE, Drexler HG (1999) Sự không đồng nhất của các dòng tế bào bệnh bạch cầu lymphoblastic cấp tính loại T (T-ALL): đề xuất phân loại dựa trên nghiên cứu kiểu hình miễn dịch và thụ thể tế bào T. Nghiên cứu về bệnh bạch cầu. PMID: 9933131
7. Sandberg Y, Verhaaf B, van Gastel-Mol EJ (2007) Các dòng tế bào T của người có sự sắp xếp lại gen thụ thể tế bào T được xác định rõ ràng, dùng làm mẫu đối chứng cho các ống phản ứng chuỗi polymerase đa mồi (PCR) của BIOMED-2. Leukemia. PMID: 17170727
8. LaGree KA, Lee AT, Stetten G (1988) Dòng tế bào Jurkat (FHCRC-11) của người có tính không đồng nhất về bội thể và kích thước tế bào, đồng thời giải phóng DNA hòa tan trong chất tẩy rửa. Huyết học thực nghiệm. PMID: 3165345
9. Raimondi V, Minuzzo S, Ciminale V (2017) Phân tích cấu trúc STR của các dòng tế bào bị nhiễm HTLV-1. Methods in molecular biology (Clifton, N.J.). PMID: 28357668
10. Uphoff CC, Pommerenke C, Denkmann SA (2019) Sàng lọc các dòng tế bào người để phát hiện nhiễm virus bằng cách áp dụng phân tích dữ liệu RNA-Seq. PloS one. PMID: 30629668
11. Barretina J, Caponigro G, Stransky N (2012) Bách khoa toàn thư về các dòng tế bào ung thư (The Cancer Cell Line Encyclopedia) cho phép xây dựng mô hình dự đoán độ nhạy cảm với thuốc chống ung thư. Nature. PMID: 22460905
12. Quentmeier H, Pommerenke C, Dirks WG (2019) Bộ mẫu LL-100: 100 dòng tế bào dùng cho các nghiên cứu về ung thư máu. Scientific Reports. PMID: 31160637
13. Ghandi M, Huang FW, Jané-Valbuena J (2019) Phân tích thế hệ mới về Cơ sở dữ liệu các dòng tế bào ung thư (Cancer Cell Line Encyclopedia). Nature. PMID: 31068700
14. Lo TC, Barnhill LM, Kim Y (2009) Sự bất hoạt của SHIP1 trong bệnh bạch cầu lymphoblast cấp tính tế bào T do đột biến và hiện tượng cắt ghép thay thế trên diện rộng. Nghiên cứu về bệnh bạch cầu. PMID: 19473701
15. Brimmell M, Mendiola R, Mangion J (1998) Các đột biến dịch khung gen BAX trong các dòng tế bào có nguồn gốc từ các khối u ác tính hệ tạo máu ở người có liên quan đến khả năng kháng quá trình apoptosis và sự bất ổn định microsatellite. Oncogene. PMID: 9583678
16. Iorio F, Knijnenburg TA, Vis DJ (2016) Bức tranh tổng quan về các tương tác dược di truyền trong ung thư. Cell. PMID: 27397505
17. Leo IR, Aswad L, Stahl M (2022) Phân tích tích hợp đa omics và lập hồ sơ phản ứng với thuốc của các dòng tế bào bệnh bạch cầu lymphoblastic cấp tính ở trẻ em. Nature Communications. PMID: 35354797
18. Sakai A, Thieblemont C, Wellmann A (1998) Các biến đổi gen PTEN trong các khối u lympho. Blood. PMID: 9787181
19. Hosoya N, Hangaishi A, Ogawa S (1998) Các đột biến dịch khung của gen hMSH6 trong các dòng tế bào bệnh bạch cầu ở người. Tạp chí Nghiên cứu Ung thư Nhật Bản: Gann. PMID: 9510473
20. Inoue K, Kohno T, Takakura S (2000) Tình trạng bất ổn định microsatellite thường gặp và các đột biến gen BAX trong các dòng tế bào bệnh bạch cầu lymphoblastic cấp tính tế bào T. Nghiên cứu về bệnh bạch cầu. PMID: 10739008
21. Weng AP, Ferrando AA, Lee W (2004) Các đột biến kích hoạt của gen NOTCH1 trong bệnh bạch cầu lymphoblastic cấp tính tế bào T ở người. Science (New York, N.Y.). PMID: 15472075
22. Cheng J, Haas M (1990) Các đột biến thường gặp trong gen ức chế khối u p53 ở các dòng tế bào T của bệnh bạch cầu ở người. Sinh học phân tử và tế bào. PMID: 2144611
23. Abraham RT, Weiss A (2004) Tế bào T Jurkat và sự hình thành mô hình truyền tín hiệu của thụ thể tế bào T. Nature Reviews: Immunology. PMID: 15057788
24. Fu Q, Gardner EM, Rockwell CE (2026) Hợp chất thực vật sulforaphane làm giảm sự kích hoạt các cytokine và các sự kiện kích hoạt ban đầu khác trong tế bào Jurkat. Tạp chí Thực phẩm bổ sung. PMID: 42152521
25. Ruan Z, Pan Z (2026) Phát hiện các chất ức chế ITK cộng hóa trị có chọn lọc dựa trên pyrazole có hoạt tính in vivo. Tạp chí Hóa học Dược phẩm Châu Âu. PMID: 42224937
26. Wang Z, Yang Y, Wang L (2026) Làm sáng tỏ sự rối loạn điều hòa miễn dịch trong bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính (COPD): Xác định dấu ấn ba gen và xác nhận chức năng của gen TCF7 trên mô phổi và tế bào lympho T của người. Tạp chí Quốc tế về Khoa học Phân tử. PMID: 42196213
27. Li P, Liu L, Wu Y (2026) Quá trình ubiquitin hóa qua trung gian STUB1 điều chỉnh sự ổn định của Fli-1 và sự kích hoạt tế bào T CD4⁺ trong quá trình viêm. Molecular Medicine (Cambridge, Mass.). PMID: 42192504
28. Lin CZ, Zhu ZX, Zhong Q (2026) [Sự điều hòa quá trình tự thực ti thể do FADD thực hiện trong tế bào Jurkat]. Tạp chí Sinh học Thí nghiệm và Huyết học Trung Quốc. PMID: 42227456
29. Krings KS, Hatzfeld J, Weller S (2026) Việc ức chế các protein CDK9 và CDK12/13 – những yếu tố kích hoạt RNA polymerase II – chứ không phải các protein CDK liên quan đến chu kỳ tế bào, gây ra quá trình apoptosis thông qua việc làm giảm biểu hiện của các protein Bcl-2 có tuổi thọ ngắn là Mcl1 và Bfl1/A1. Cell death & disease. PMID: 42204137
30. Torkamani M, Forghanifard MM, Zarrinpour V (2025) Nghiên cứu tác động của LNA-anti-miR-92b, miR-181b, TNF-α và Piperine đối với biểu hiện gen và khả năng sống sót của tế bào trong tế bào Jurkat: Ý nghĩa đối với bệnh bạch cầu lymphoblastic cấp tính. Tạp chí Y học Galen. PMID: 42038900
31. Bittencourt VB, Schveitzer MC, da Costa RF (2026) Axit béo omega-3 trong bệnh bạch cầu lymphocytic cấp tính ở trẻ em: Một bài tổng quan sơ bộ. Clinical Nutrition ESPEN. PMID: 42107536
32. Kawamura M, Ohnishi H, Guo SX (1999) Những biến đổi của các gen p53, p21, p16, p15 và RAS trong bệnh bạch cầu lymphoblast cấp tính tế bào T ở trẻ em. Nghiên cứu về bệnh bạch cầu. PMID: 10071127
33. Siebert R, Willers CP, Schramm A (1995) Sự mất đồng hợp tử của các gen MTS1/p16 và MTS2/p15 trong các dòng tế bào u lympho và bệnh bạch cầu lymphoblastic. Tạp chí Huyết học Anh. PMID: 8547074
34. Borgonovo Brandter L, Heyman M, Rasool O (1996) Sự bất hoạt gen p16INK4/p15INK4B là hiện tượng thường gặp ở các dòng tế bào T ác tính. Tạp chí Huyết học Châu Âu. PMID: 8641406
35. Hassan ZM, Mamand DR, El-Gawly HW (2026) Sự điều hòa khác biệt của con đường truyền tín hiệu JAK/STAT3 và các protein thuộc họ BCL-2 bởi các chất tương tự tetracycline trong các mô hình bệnh bạch cầu. Pharmaceutics. PMID: 42076067
36. Khabiri A, Rastegari B, Rafiei Dehbidi G (2026) Nền tảng nano daunorubicin nhắm mục tiêu cụ thể dựa trên các khung kim loại-hữu cơ β-cyclodextrin được gắn kháng thể ScFv chống CD22. Phân phối thuốc điều trị. PMID: 42183612
37. Beesley AH, Palmer ML, Ford J (2006) Tính xác thực và tình trạng kháng thuốc trong một nhóm các dòng tế bào bệnh bạch cầu lymphoblastic cấp tính. Tạp chí Ung thư Anh. PMID: 17117183
38. Choudhary C, Kumar C, Gnad F (2009) Quá trình acetyl hóa lysine tác động lên các phức hợp protein và cùng điều hòa các chức năng tế bào chính. Science (New York, N.Y.). PMID: 19608861
39. Akimov V, Barrio-Hernandez I, Hansen SVF (2018) Phương pháp UbiSite để lập bản đồ toàn diện các vị trí ubiquitin hóa lysine và N-terminal. Nature Structural & Molecular Biology. PMID: 29967540
40. Giansanti P, Aye TT, van den Toorn H (2015) Bản đồ phosphopeptide của người dựa trên nhiều loại protease được mở rộng. Cell Reports. PMID: 26074081
41. Geiger T, Wehner A, Schaab C (2012) Phân tích proteomics so sánh trên mười một dòng tế bào phổ biến cho thấy hầu hết các protein đều được biểu hiện phổ biến nhưng với mức độ khác nhau. Molecular & cellular proteomics : MCP. PMID: 22278370
42. Gonçalves E, Poulos RC, Cai Z (2022) Bản đồ proteomic toàn diện về ung thư của 949 dòng tế bào người. Cancer Cell. PMID: 35839778
43. Reinke SO, Bayer M, Berger M (2012) Phân tích các N-glycan của các protein màng tế bào từ các dòng tế bào tạo máu của người cho thấy những điểm khác biệt trong cấu trúc của chúng. Hóa sinh. PMID: 22944676
44. Fu L, Yin K, Xu X (2026) Đánh giá định lượng có hệ thống quá trình O-GlcNAcylation của protein cho thấy các phản ứng chung và đặc trưng theo loại tế bào đối với việc ức chế N-glycosylation trong tế bào người. Analytical Chemistry. PMID: 42153620
45. Varley KE, Gertz J, Bowling KM (2013) Sự biến đổi động của quá trình methyl hóa DNA trên các dòng tế bào và mô người khác nhau. Nghiên cứu bộ gen. PMID: 23325432
46. Yu N, Porter RM, Zhou X (2026) Kỹ thuật chụp ảnh quang học nhanh được hỗ trợ bởi học máy để phát hiện tế bào CAR-T không cần đánh dấu trong máu toàn phần. Biosensors. PMID: 42187436
47. Siebrand CJ, Mayeri Z, Brown I (2026) So sánh in vitro giữa SNIPR, synNotch và TRUCK – các phân tử nhắm mục tiêu Aβ – trong việc vận chuyển thuốc dựa trên tế bào đối với bệnh Alzheimer. bioRxiv: máy chủ bản in trước về sinh học. PMID: 42146485
48. Öner A, Nooteboom N, Oosting L (2026) Một công thức bảo quản bằng phương pháp hạ thân nhiệt mới có chứa SUL-138 cho phép bảo quản lâu dài các tế bào CAR-T đạt tiêu chuẩn lâm sàng bằng phương pháp hạ thân nhiệt. Pharmaceutics. PMID: 42076066
49. Ludwig N, Feldmann C, Spoerl S (2026) Việc đưa curcumin vào cơ thể thông qua các túi ngoại bào giúp ức chế sự tiến triển của khối u trong ung thư biểu mô tế bào vảy miệng ở chuột. Cancers. PMID: 42192945
50. Callais NA, Welch S, Rainwater RR (2026) Phương pháp tưới máu lá lách không tế bào ở nhiệt độ bình thường làm sáng tỏ các cơ chế liên quan đến quá trình phiên mã và không liên quan đến quá trình phiên mã của hiện tượng ức chế miễn dịch do steroid. bioRxiv: máy chủ bản in trước về sinh học. PMID: 42239436