LNCaP

LNCaP細胞は、腫瘍学の分野で一般的に使用されているヒト細胞の細胞株です。LNCaP細胞は、1977年に50歳の白人男性の左鎖骨上リンパ節転移から得られたアンドロゲン感受性のヒト前立腺腺癌細胞です。これらは凝集体として、また単一細胞として増殖する接着性上皮細胞です。 ^[1]

臨床的に最も関連性の高い前立腺がん（PCa）研究を実施する上での大きな障害の1つは、ヒトの病気の進行を厳密に模倣する細胞株がないことです。^[2]転移性のヒト前立腺がんの2つの特徴は、攻撃的なPCaがアンドロゲン感受性からアンドロゲン非感受性（AI）状態に移行すること、およびPCaが骨に転移する傾向があることです。^{[3] AI細胞株の生成は、「古典的な」細胞株}DU145およびPC3で実証されているように非常に成功していますが、骨におけるこれらの細胞の挙動は臨床的なヒトの病気を完全に模倣していません。ヒトPCaの骨転移は、乳がんなどの他のがんに見られる骨溶解性病変ではなく、骨芽細胞病変を形成することが十分に確立されています。^[4]^[5]同様に、PC-3およびDU145細胞は骨溶解性腫瘍を形成します。臨床疾患をより厳密に模倣する AI-PCa 細胞モデルを開発するために、LNCaP サブラインが生成され、これまでで最も臨床的に関連性の高い組織培養ツールが提供されています。

歴史

LNCaP（前立腺のリンパ節癌）細胞株は、ヒト前立腺癌の転移性病変から樹立されました。LNCaP細胞は、in vitroで容易に増殖し（最大8 x 10 5^細胞/平方センチメートル、倍加時間60時間）、クローンを形成し、ヒト線維芽細胞インターフェロンに対して高い耐性を示します。^[1] LNCaP細胞は、76～91の染色体数を示し、複数のマーカー染色体を持つヒト男性核型を示しています。^{[1] LNCaP細胞の悪性特性は、注入部位に腫瘍を発症し、}in vivoで同様の倍加時間を示す無胸腺ヌードマウスでも維持されます。^[1]

高親和性の特異的アンドロゲン受容体とエストロゲン受容体は、細胞質と核分画に存在します。^[1] LNCaP 細胞株はホルモンに反応し、in vitro での5 α-ジヒドロテストステロンによる細胞増殖と酸性ホスファターゼ産生の調節によって示されます。^{[1] LNCaP 細胞は}前立腺特異抗原(PSA)も発現します。 ^[1] 生体内では、雄マウスは雌マウスよりも早期に、より高い頻度で腫瘍を発症し、ホルモン操作により、腫瘍発症頻度は血清アンドロゲン濃度と相関することが示されています。^[1]ただし、腫瘍の増殖率は、宿主の性別やホルモン状態とは無関係です。^[1]

C4/C5 および C4-2

Wuら（1994）は、LNCaP細胞とMSヒト骨線維芽細胞を共注入することで、免疫不全マウスでヒト由来LNCaP腫瘍を再現した。^[6]細胞はマウスの脇腹の複数の部位に皮下注入され、約4週間の成長後、腫瘍は身体検査で容易に検出され、高い成長率（17〜33 mm3/日）を示した。^[6]

PCa細胞からAIへの特徴的な移行を再現するため、LNCaP宿主マウスは、注入後約8週間で陰嚢中央切開により去勢された。腫瘍は去勢された宿主内で4～5週間維持され、その時点で残りの腫瘍が採取された。去勢された宿主からは、合計で2つの細胞サブセット、C4とC5がそれぞれ4週目と5週目に採取された。^[6]

AI-PCa細胞をさらに選択するために、C4サブラインをMSヒト線維芽細胞とともに去勢された宿主に注入した。得られた腫瘍を分離し、追加のサブラインであるC4-2を生成した。^[6]

核型の比較によると、無傷の宿主（Mサブライン）で増殖したLNCaP細胞は、モード染色体分布数が83、C4およびC5サブラインは85、C4-2サブラインは83であることが示されています。^[6]

これらの細胞がヒト由来であることをさらに検証するために、核型分析により、親 LNCaP 細胞には 7 つの異なるマーカー染色体があり、それぞれ 2 つのコピーがあることが判明しました。M、C4、C5、および C4-2 サブラインにはほとんどのマーカー染色体が含まれており、M サブラインが親 LNCaP 細胞に最も類似しています。C4、C5、および C4-2 は、染色体 6 にセグメントが追加された結果、マーカー染色体が追加されている点を除いて、LNCaP および M サブラインとわずかに異なります。Y染色体はほとんどの C4、C5、および C4-2 細胞に存在せず、大きな染色体の変化を示唆しています。^[6]

C4、C5、C4-2 サブラインは、LNCaP と同様の組織培養条件下でよく成長し、成長速度も同様です。親の LNCaP、M、C4、C5 サブラインは、オルニチン脱炭酸酵素(ODC) と前立腺特異抗原(PSA) のベースライン遺伝子発現レベルは似ていますが、M、C4、C5 サブラインは PSA mRNA を 5～10 倍多く発現しています。M、C4、C5、C4-2 も、AI 細胞で予想されたように、減少したヒトアンドロゲン受容体mRNA を発現しました。^[6]

アンドロゲン不応性 すべてのサブラインは、AR に対する高親和性リガンドであるジヒドロテストステロン(DHT) で処理されました。DHT 処理により、LNCaP 細胞で見られる高い成長率と比較して、C4 および C5 細胞の成長が著しく低下し、C4-2 細胞では成長が見られませんでした。これは、C4 および C5 のアンドロゲン感受性が低下し、C4-2 細胞では AI が低下したことを示唆しています。全細胞 AR アッセイでは、LNCaP 細胞は C4-2 (Kd = 267 pM) と比較して、AR の親和性がはるかに高い (Kd = 159 pM) ことも示されました。^[6]

腫瘍形成能 C4 および C5 サブラインは、親 LNCaP 細胞とは異なり、無傷の雄マウスに注入すると腫瘍形成能が大幅に増加します。C4 および C5 は、MS ヒト線維芽細胞と共注入すると、去勢マウスで高度に血管化された癌を形成することもできます。C4-2 サブラインは、C4 および C5 サブラインよりも無傷の宿主で腫瘍を形成しやすく、MS ヒト骨線維芽細胞を共注入しなくても去勢宿主で腫瘍を形成できる唯一の細胞です。これらの同じ C4-2 腫瘍は PSA 染色され、増殖培地に高レベルの PSA を分泌しました。^[6]

C4-2B

骨転移性サブラインを生成するために、C4-2細胞を去勢した雄マウスに同所注入した。これらの細胞は前立腺、リンパ節、および骨腫瘍の大きな原発性腫瘍を形成した。これらの骨腫瘍を分離した結果、C4-2Bサブラインが得られた。C4-2B細胞はPSAおよびサイトケラチン8に陽性であり、前立腺起源であることが確認された。最も重要なことは、C4-2B腫瘍の免疫組織化学染色が骨芽細胞活性に陽性であり、ヒトPCaの進行を反映した骨芽細胞腫瘍形成の誘導を示唆していることである。^[2]

C4-2B細胞は、アスコルビン酸（骨芽細胞における骨格様ECM形成を促進することで知られている）とリン酸源（ハイドロキシアパタイト形成用）を含む「プロミネラル化培地」で培養すると、親LNCaP細胞よりも約8倍多くのミネラル化カルシウムを生成し、保持します。C4-2B細胞はまた、オステオプロテゲリン（OPG）、アルカリホスファターゼ、骨シアロタンパク質（BSP）、オステオカルシン（OCN）、RANKL、およびオステオネクチン（ OSN）mRNAの発現レベルが高く、これらはすべて骨芽細胞で高度に発現しています。Cbfa1転写因子発現によって示されるように、C4-2B細胞ではLNCaPと比較して骨芽細胞プロモーター活性も高くなっています。同時に、 Cbfa1の誘導因子として知られているBMP7もC4-2B細胞でより多く発現しており、さらに多くの骨芽細胞様特性を示唆している。^[5]

アンドロゲン非依存性変異

LN95細胞は、10%活性炭処理ウシ胎児血清を含むRPMI-1640（フェノールレッドなし）で培養されたLNCaPから得られました。^[7] LN95細胞は、顕著な樹状突起伸長など形態的に親LNCaP細胞と異なり、 AR-V7 ^HighVCaP細胞と同様のアンドロゲン受容体変異体の発現が分子レベルで見られます。^{[8]注目すべきことに、LN95細胞は}生体内で親細胞よりも腫瘍誘発性が著しく高いことが示されています。^[7]

LNCaP-AI（またはLN-AI）細胞は、活性炭処理血清中でLNCaP親細胞を6か月培養して得られた。^[9] LNCaP-AIは完全にアンドロゲン非依存性であるが、アンドロゲン受容体の高発現、AR-V7の低発現を維持し、アンドロゲン応答性を維持している。^[8] LNCaP-AI細胞の高度に増殖性の表現型のメカニズムは、細胞周期制御因子発現（p21、p16）の喪失と抗アポトーシスBcl2発現の増加であると思われる。^[9]^[10]

参考文献

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さらに読む

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外部リンク

LNCaP 細胞のトランスフェクションデータ
LNCaP の Cellosaurus エントリ
C4 の Cellosaurus エントリ
C4-2 の Cellosaurus エントリ
C4-2B の Cellosaurus エントリ
C5 の Cellosaurus エントリ

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