用于肺腺癌转移研究的 SK-LU-1 细胞
转移是肺腺癌患者癌症相关死亡的主要原因,尽管靶向治疗和免疫疗法取得了进展,但扩散性疾病在很大程度上仍无法治愈。在 Cytion,我们认识到,要了解肺癌转移的分子机制,就必须建立能忠实再现侵袭性肿瘤的侵袭和迁移特性的细胞模型。SK-LU-1细胞已成为研究肺腺癌转移的宝贵模型系统,它让研究人员深入了解了使癌细胞逃离原发肿瘤并在远处器官定植的一连串复杂事件。
主要启示
- SK-LU-1 细胞显示出与转移潜力增强相关的间质特征
- 侵袭和迁移试验可量化体外转移表型
- 上皮-间质转化(EMT)途径驱动 SK-LU-1 的侵袭性
- 基质金属蛋白酶的表达促进细胞外基质降解
- 有机转移模型揭示了特定部位的定植机制
SK-LU-1 转移特性的分子特征
SK-LU-1 细胞来源于分化不良的肺腺癌,其分子特征与侵袭性、易转移表型一致。与保留上皮特征的分化良好的肺癌细胞系不同,SK-LU-1 细胞经历了部分上皮到间质的转变,获得了间质标记,从而增强了迁移和侵袭能力。
我们的SK-LU-1 细胞(300335)表达的间质中间丝蛋白波形蛋白水平升高,而细胞-细胞连接处的 E-cadherin 表达减少。这种 EMT 特征与细胞运动性增强和穿透基底膜屏障的能力有关。
基质金属蛋白酶(MMP)的表达是决定侵袭能力的关键因素,SK-LU-1细胞分泌MMP-2和MMP-9,使细胞外基质成分降解,否则会阻碍细胞迁移。可使用明胶酶谱或荧光底物对 MMP 活性进行量化,提供侵袭潜力的功能读数。
对于比较转移研究,我们的产品组合还包括其他肺癌细胞系,如A549 细胞 (300114),它们显示出更多的上皮特征,可作为转移性较低的对照。
体外迁移和侵袭试验
对 SK-LU-1 转移特性的定量评估采用了几种互补的检测方法。Boyden 室(transwell)试验仍是测量定向迁移和侵袭的黄金标准。将细胞播种在上腔,让其通过多孔膜向下腔的趋化吸引梯度迁移。
在侵袭试验中,膜上涂有 Matrigel 或其他基底膜制剂,要求细胞在迁移前蛋白水解基质屏障。SK-LU-1 细胞通过 Matrigel 表现出强大的侵袭能力,侵袭指数明显超过侵袭性较低的肺癌细胞系。
伤口愈合(划痕)试验可实时观察细胞的集体迁移。对汇合的 SK-LU-1 单层细胞进行划痕,形成无细胞区,并在 24-48 小时内监测伤口闭合情况。这种检测方法很容易适应使用自动伤口制造工具和活细胞成像系统的高通量格式。
包括 xCELLigence 在内的实时细胞分析(RTCA)平台可对迁移和侵袭进行连续、无标记的监测。基于阻抗的检测可提供细胞行为的动力学曲线,揭示终点检测可能忽略的迁移率和持续性差异。
上皮-间质转化机制
EMT是癌细胞获得转移能力的基本程序。在SK-LU-1细胞中,多种信号通路汇聚在一起以维持间质表型,可通过药物靶向逆转EMT并降低侵袭性。
通过SMAD转录因子传递的TGF-β信号是EMT的主要调节因子。SK-LU-1细胞对TGF-β的反应是增强迁移和侵袭,TGF-β受体抑制剂或SMAD敲除可阻断这种效应。相反,阻断 TGF-β 信号传导可诱导间充质向上皮细胞转化(MET),从而降低转移潜力。
Wnt/β-catenin 通路还能促进 EMT 转录因子(包括 Snail、Slug 和 Twist)的表达,从而增强 SK-LU-1 的侵袭性。核β-catenin的积累与侵袭行为相关,可通过小分子抑制剂进行靶向治疗。
包括NCI-H1299 细胞 (300485)在内的其他肺癌模型为研究不同遗传背景下的 EMT 调节提供了替代系统。
三维侵袭模型
二维迁移试验不能充分反映组织转移的三维实际情况。嵌入胶原蛋白或 Matrigel 凝胶中的 SK-LU-1 球体显示出侵袭萌芽,模拟了组织侵袭的早期步骤。
嵌入球体的延时成像揭示了首领细胞出现、集体入侵链和单个细胞扩散的动态过程。这些过程可通过测量入侵距离、入侵突起数量和单细胞逃逸事件进行量化。
微流体侵袭装置提供可控的化学梯度,引导 SK-LU-1 在三维基质中迁移。这些平台可以精确操纵微环境,同时以单细胞分辨率实时观察侵袭动态。
抗转移药物筛选
SK-LU-1 细胞是鉴定抑制转移过程的化合物的可靠平台。迁移和侵袭试验可随时调整为筛选格式,从而从化学库中鉴定抗转移化合物。
基于靶点的方法侧重于转移信号的关键节点,包括受体酪氨酸激酶(表皮生长因子受体、MET)、粘附分子(整合素、粘附素)和基质金属蛋白酶。SK-LU-1 细胞对表皮生长因子受体抑制剂很敏感,因此对研究靶向治疗对转移表型的影响很有价值。
肺癌转移研究推荐产品:
- SK-LU-1 细胞 (300335)- 转移性肺腺癌模型
- A549 细胞 (300114)- 上皮性肺癌对照组
- NCI-H1299 细胞 (300485)- p53 基因缺失肺癌模型
- DMEM 高葡萄糖 (820300a)- 标准培养基