4T1小鼠乳腺癌細(xì)胞系
4T1小鼠乳腺癌細(xì)胞系是研究乳腺癌轉(zhuǎn)移機(jī)制及治療策略的經(jīng)典模型,以高肺轉(zhuǎn)移潛能、模擬人類三陰乳腺癌特征及同源小鼠成瘤穩(wěn)定性為核心優(yōu)勢(shì),在腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移、免疫逃逸及耐藥研究中應(yīng)用廣泛,為解析晚期乳腺癌的惡性生物學(xué)行為提供了可靠實(shí)驗(yàn)載體。
來(lái)源與背景:該細(xì)胞系源自 1978 年建立的 BALB/c 小鼠自發(fā)性乳腺癌,屬于 4T07 細(xì)胞系的肺轉(zhuǎn)移亞克隆,因肺轉(zhuǎn)移率高達(dá) 100% 而被單獨(dú)建系。在臨床乳腺癌中,三陰乳腺癌(ER?、PR?、HER2?)占比約 15%-20%,以轉(zhuǎn)移早、預(yù)后差為特征,而 4T1 細(xì)胞系天然缺失這三種受體表達(dá),與人類三陰乳腺癌分子特征高度吻合。作為少數(shù)能在同源免疫健全小鼠中模擬乳腺癌自發(fā)性轉(zhuǎn)移的細(xì)胞系,其建立填bu了轉(zhuǎn)移模型的空白,至今仍是乳腺癌轉(zhuǎn)移研究引用率最高的細(xì)胞系之一。
細(xì)胞特性:形態(tài)上呈上皮樣,貼壁生長(zhǎng)時(shí)呈多角形,排列緊密,細(xì)胞質(zhì)豐富,細(xì)胞核大而畸形,核質(zhì)比約 1:2,10% 細(xì)胞可見(jiàn)多核,體現(xiàn)乳腺癌的惡性形態(tài)。核心特性突出:轉(zhuǎn)移能力ji強(qiáng),體外倍增時(shí)間約 22 小時(shí),克隆形成率 70%,尾靜脈注射后肺轉(zhuǎn)移灶數(shù)量達(dá) 50 個(gè) / 肺葉,遠(yuǎn)高于其他乳腺癌細(xì)胞系;免疫逃逸顯著,低表達(dá) MHC-I 分子,對(duì) NK 細(xì)胞殺傷的抵抗性是正常乳腺上皮細(xì)胞的 3 倍;成瘤與轉(zhuǎn)移同步,皮下接種 BALB/c 小鼠 7 天成瘤,21 天即可檢測(cè)到肺轉(zhuǎn)移,4 周轉(zhuǎn)移率達(dá) 100%,轉(zhuǎn)移路徑與人類乳腺癌肺轉(zhuǎn)移模式一致。傳代時(shí)采用常規(guī)消化液處理 3 分鐘,傳代比例 1:4-1:6,細(xì)胞密度達(dá) 80% 時(shí)需傳代,過(guò)度密集會(huì)使侵襲能力下降 25%。
培養(yǎng)條件:基礎(chǔ)培養(yǎng)采用含 10% 胎牛血清的 RPMI-1640 培養(yǎng)基,添加 1% 雙抗,37℃、5% CO?飽和濕度環(huán)境。關(guān)鍵培養(yǎng)要點(diǎn):血清依賴性,需使用低雌激素血清(雌二醇 < 5pg/ml),否則會(huì)誘導(dǎo)部分細(xì)胞表達(dá) ER,改變?nèi)幈硇停?/span>轉(zhuǎn)移潛能維持,傳代次數(shù)控制在 50 代以內(nèi),超過(guò)則肺轉(zhuǎn)移率下降 40%;環(huán)境敏感性,培養(yǎng)皿包被膠原蛋白可增強(qiáng)細(xì)胞侵襲能力,Transwell 穿膜細(xì)胞數(shù)增加 60%。凍存采用含 10% DMSO 的胎牛血清凍存液,程序降溫后液氮保存,復(fù)蘇后 24 小時(shí)貼壁率達(dá) 90%,轉(zhuǎn)移能力不受影響。
檢測(cè)鑒定:微生物檢測(cè)無(wú)支原體、病毒污染,符合實(shí)驗(yàn)細(xì)胞標(biāo)準(zhǔn)。免疫組化顯示 ER(-)、PR(-)、HER2(-),符合三陰表型;表達(dá)轉(zhuǎn)移相關(guān)標(biāo)志物 MMP-9(+)、Vimentin(+),證實(shí)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化特征。染色體核型為近二倍體(眾數(shù) 40-42),存在 6 號(hào)染色體長(zhǎng)臂擴(kuò)增(含 Met 基因),與臨床三陰乳腺癌遺傳學(xué)改變部分吻合。功能驗(yàn)證中,BALB/c 小鼠乳腺脂肪墊接種后,腫瘤原發(fā)灶與肺轉(zhuǎn)移灶的病理形態(tài)一致,Ki-67 陽(yáng)性率達(dá) 85%,證實(shí)高增殖活性。
應(yīng)用領(lǐng)域:在轉(zhuǎn)移機(jī)制研究中,通過(guò)該細(xì)胞系發(fā)現(xiàn) CXCR4/SDF-1 軸是肺轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵調(diào)控通路,CXCR4 拮抗劑可使肺轉(zhuǎn)移灶減少 75%,為 “器官特異性轉(zhuǎn)移” 理論提供直接證據(jù)。在免疫相關(guān)研究中,利用其同源小鼠模型,發(fā)現(xiàn) PD-L1 表達(dá)量是正常乳腺細(xì)胞的 4 倍,相關(guān)抗體可使腫瘤體積縮小 50%,揭示免疫逃逸機(jī)制。在藥物研發(fā)方面,作為三陰乳腺癌研究模型,新型藥物處理可使細(xì)胞凋亡率達(dá) 65%,并延長(zhǎng)荷瘤小鼠生存期 40%。此外,該細(xì)胞系可用于腫瘤微環(huán)境研究,發(fā)現(xiàn)腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞分泌的 IL-8 可增強(qiáng) 4T1 細(xì)胞的血管侵襲能力 2.3 倍,為靶向微環(huán)境的聯(lián)合治療提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
與其他乳腺癌細(xì)胞系相比,4T1 的優(yōu)勢(shì)在于其免疫健全小鼠模型的轉(zhuǎn)移性、三陰表型穩(wěn)定性及與臨床的高度相似性,轉(zhuǎn)移率遠(yuǎn)超 MCF-7(約 30%)等細(xì)胞系。通過(guò)對(duì)該細(xì)胞系的研究,已闡明 15 個(gè)轉(zhuǎn)移相關(guān)基因,推動(dòng) 3 種三陰乳腺癌治療藥物進(jìn)入臨床前試驗(yàn),為晚期乳腺癌的精準(zhǔn)治療提供了重要實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
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