胰腺癌细胞系的表型及基因型介绍.ppt

PPTPPT制作：制作：杨杨金收金收胰腺癌胰腺癌细胞系胞系的表型及基因的表型及基因型介型介绍1 1.n n胰腺癌细胞系能够用来进行胰腺癌相关实验的原因（1）胰腺癌中常见的四种基因（K-ras、p16、p53、Smad4）突变的比例和胰腺癌细胞系中其突变的比例接近；（2）胰腺癌细胞系不同的表型和基因型代表胰腺癌不同的亚类；利用胰腺癌细胞系进行机制推理和因果实验，比如不同特定蛋白的表达和肿瘤生长、侵犯、转移之间的关系，以及化疗耐药实验。2 2.几种常几种常几种常几种常见见胰腺癌胰腺癌胰腺癌胰腺癌细细胞系的来源胞系的来源胞系的来源胞系的来源AsPC-1AsPC-1AsPC-1AsPC-1细细胞：胞：胞：胞：源自胰源自胰头头癌原癌原发肿发肿瘤瘤有有转转移，移，转转移至腹部器官、腹水移至腹部器官、腹水分泌：黏蛋白、分泌：黏蛋白、CEACEABxPC-3BxPC-3BxPC-3BxPC-3细细胞：胞：胞：胞：源自胰体癌原源自胰体癌原源自胰体癌原源自胰体癌原发肿发肿瘤瘤瘤瘤无无无无转转移移移移分泌：分泌：分泌：分泌：CEACEACEACEA、CA199CA199CA199CA199、黏蛋白等、黏蛋白等、黏蛋白等、黏蛋白等裸鼠移植生裸鼠移植生裸鼠移植生裸鼠移植生长类长类似患者原位似患者原位似患者原位似患者原位肿肿瘤瘤瘤瘤Capan-1Capan-1Capan-1Capan-1细细胞：胞：胞：胞：源自胰源自胰源自胰源自胰头头癌肝癌肝癌肝癌肝脏转脏转移灶移灶移灶移灶有有有有转转移移移移，转转移移移移至至至至区区区区域域域域淋淋淋淋巴巴巴巴结结、肝肝肝肝脏脏等等等等分泌：黏蛋白分泌：黏蛋白分泌：黏蛋白分泌：黏蛋白Capan-2Capan-2Capan-2Capan-2细细胞：胞：胞：胞：源自胰源自胰头头癌癌有侵犯，浸有侵犯，浸润润十二指十二指肠肠壁壁远远端端CFPAC-1CFPAC-1CFPAC-1CFPAC-1细细胞：胞：胞：胞：源源自自胰胰头头癌癌肝肝脏脏转转移移灶灶（并并发发囊囊性性纤维纤维化）化）有有转转移，广泛移，广泛转转移至肝移至肝脏脏CFTRCFTR突突变变：引引起起先先天天性性胰胰腺腺炎炎新新发发胰腺癌危胰腺癌危险险因素（存在争因素（存在争议议）HPACHPACHPACHPAC细细胞：胞：胞：胞：源自胰源自胰头头癌癌分化分化稳稳定、良好定、良好HPAF-IIHPAF-IIHPAF-IIHPAF-II细细胞：胞：胞：胞：源源自自胰胰腺腺癌癌腹腹水水癌癌细细胞胞（转转移移至至肝肝脏脏、隔及淋巴隔及淋巴结结）3 3.几种常几种常几种常几种常见见胰腺癌胰腺癌胰腺癌胰腺癌细细胞系的来源胞系的来源胞系的来源胞系的来源Hs 766THs 766THs 766THs 766T细细胞：胞：胞：胞：源源自自胰胰腺腺癌癌淋淋巴巴结结转转移移灶灶MIA Paca-2MIA Paca-2MIA Paca-2MIA Paca-2细细胞：胞：胞：胞：源源自自胰胰体体尾尾癌癌原原位位肿肿瘤瘤有有侵侵犯犯，浸浸润润至至主主动动脉周脉周围围无无 表表 达达 大大 量量 CEACEA且且ALPALP阴性阴性PANC-1PANC-1PANC-1PANC-1细细胞：胞：胞：胞：源源源源自自自自胰胰胰胰头头癌癌癌癌原原原原位位位位肿肿瘤瘤瘤瘤有有有有转转移移移移，转转移移移移至至至至胰胰胰胰周淋巴周淋巴周淋巴周淋巴结结未未检测检测到到CEACEASU.86.86SU.86.86SU.86.86SU.86.86细细胞：胞：胞：胞：源源自自胰胰头头癌癌肝肝脏脏转转移灶移灶有有转转移移，广广泛泛肝肝脏脏转转移移4 4.细细胞的粘附性胞的粘附性胞的粘附性胞的粘附性细细胞的粘附性是通胞的粘附性是通胞的粘附性是通胞的粘附性是通过细过细胞外基胞外基胞外基胞外基质质和和和和细细胞表面分子接触介胞表面分子接触介胞表面分子接触介胞表面分子接触介导导的：的：的：的：纤连纤连蛋白，一种蛋白，一种发现发现于基底膜和于基底膜和结缔组织结缔组织的糖蛋白的糖蛋白I I型和型和IVIV型胶原蛋白，型胶原蛋白，发现发现于于组织间质组织间质和基底膜和基底膜层层粘粘连连蛋白，基底膜中主要的非胶原蛋白蛋白，基底膜中主要的非胶原蛋白相关研究：相关研究：相关研究：相关研究：Capan-1Capan-1比比Mia-paca-2Mia-paca-2更易更易连连接到接到I I型胶原蛋白型胶原蛋白Capan-1Capan-1和和Mia-paca-2Mia-paca-2对层对层粘粘连连蛋白的粘附性无明蛋白的粘附性无明显显差异，有研究也表明差异，有研究也表明Capan-1Capan-1稍稍逊逊Bxpc-3Bxpc-3和和panc-1panc-1对对I I型胶原蛋白粘型胶原蛋白粘连连性近似性近似Bxpc-3Bxpc-3和和panc-1panc-1对层对层粘粘连连蛋白粘附性近似，有研究也表明，蛋白粘附性近似，有研究也表明，Bxpc-3Bxpc-3更更强强5 5.细细胞的粘附性胞的粘附性胞的粘附性胞的粘附性影响研究差异的影响研究差异的影响研究差异的影响研究差异的变变量：量：量：量：细细胞定量技胞定量技术术的不同，如分光光度法和光学的不同，如分光光度法和光学显显微微镜镜的差异的差异细细胞培养条件胞培养条件对细对细胞外基胞外基质质的的处处理方法理方法对对研究者建研究者建研究者建研究者建议议：注意引用既有的研究，注意引用既有的研究，认认真真阐阐明不同明不同细细胞系的黏附特性胞系的黏附特性6 6.细细胞的迁移和侵犯胞的迁移和侵犯胞的迁移和侵犯胞的迁移和侵犯相关相关相关相关实验实验方法：方法：方法：方法：细细胞增殖胞增殖实验实验MTTMTTCCK8CCK8细细胞迁移胞迁移实验实验transwell using Boyden chamberstranswell using Boyden chamberswound-healing cell migation assaywound-healing cell migation assay（细细胞划痕胞划痕实验实验）细细胞侵犯胞侵犯实验实验 transwelltranswell（特定基（特定基质质）*特定基特定基质质：人工基：人工基质质胶（包括胶（包括层层粘粘连连蛋白、蛋白、IVIV型胶原蛋白、巢蛋白、硫酸肝素）型胶原蛋白、巢蛋白、硫酸肝素）7 7.细细胞的迁移和侵犯胞的迁移和侵犯胞的迁移和侵犯胞的迁移和侵犯细细胞迁移性在癌胞迁移性在癌细细胞胞转转移中移中发挥发挥重要作用。重要作用。细细胞迁移相关研究：胞迁移相关研究：胞迁移相关研究：胞迁移相关研究：Panc-1Panc-1Panc-1Panc-1（多是（多是（多是（多是单细单细胞迁移）比胞迁移）比胞迁移）比胞迁移）比bxpc-3bxpc-3bxpc-3bxpc-3（多是整个（多是整个（多是整个（多是整个细细胞胞胞胞团团的迁移）有的迁移）有的迁移）有的迁移）有5 5 5 5倍的倍的倍的倍的能能能能动动性性性性Panc-1Panc-1细细胞在胞在I I型胶原蛋白型胶原蛋白transwelltranswell中比中比bxpc-3bxpc-3能能动动性更好性更好HPAF-IIHPAF-II比比bxpc-3bxpc-3能能动动性好性好高侵犯癌症的患者高侵犯癌症的患者发现时发现时，多是晚期，多是晚期转转移性疾病，移性疾病，严严重影响患者的重影响患者的预预后。后。细细胞侵犯相关研究：胞侵犯相关研究：胞侵犯相关研究：胞侵犯相关研究：Capan-1Capan-1和和mia-paca-2mia-paca-2在人工基在人工基质质胶中有相似的侵犯特性胶中有相似的侵犯特性Bxpc-3Bxpc-3比比mia-paca-2mia-paca-2有更有更强强的侵犯能力，有研究也表明二者近似的侵犯能力，有研究也表明二者近似Panc-1Panc-1比比mia-paca-2mia-paca-2有更有更强强的侵犯能力，有研究也表明的侵犯能力，有研究也表明miamia更更强强8 8.细细胞的迁移和侵犯胞的迁移和侵犯胞的迁移和侵犯胞的迁移和侵犯影响研究差异的影响研究差异的影响研究差异的影响研究差异的变变量量量量检测检测侵犯性能的侵犯性能的试剂试剂细细胞培养条件胞培养条件细细胞培养胞培养时间时间细细胞定量技胞定量技术术对对研究者建研究者建研究者建研究者建议议在得出在得出实验实验中侵犯能力的的中侵犯能力的的结论时结论时，首先，首先阐阐明本明本实验细实验细胞系的侵犯特点。胞系的侵犯特点。9 9.血管生成能力血管生成能力血管生成能力血管生成能力肿肿瘤微血管密度（瘤微血管密度（TMVDTMVD）是至关重要的）是至关重要的肿肿瘤瘤发发展和患者生存的展和患者生存的预测预测指指标标，在大部分在大部分肿肿瘤中（如乳腺癌、前列腺癌）介瘤中（如乳腺癌、前列腺癌）介导导心血管的生成。心血管的生成。肿肿瘤的增殖和瘤的增殖和心血管的生成密切相关，其促血管生成因子多于抗血管生成因子，其中的促心血管的生成密切相关，其促血管生成因子多于抗血管生成因子，其中的促因子如血管内皮生因子如血管内皮生长长因子和胰腺癌的因子和胰腺癌的TMADTMAD密切相关。促血管生成因子的高密切相关。促血管生成因子的高表达不表达不仅仅促促进进中中肿肿瘤血管生成，而且能瘤血管生成，而且能够够促促进肿进肿瘤瘤细细胞有胞有丝丝分裂的分裂的进进行。行。促血管生成因子：促血管生成因子：促血管生成因子：促血管生成因子：细细胞因子，如胞因子，如IL-1IL-1、IL-8IL-8趋趋化因子，化因子，酶类酶类其他其他肿肿瘤瘤产产物物COX-2COX-2COX-2COX-2在促在促在促在促进肿进肿瘤血管生成中的作用：瘤血管生成中的作用：瘤血管生成中的作用：瘤血管生成中的作用：促促进进AAAA转转化化为为PGE2PGE2，PGE2PGE2为为一种血管生成因子一种血管生成因子PGEPGE可激活可激活NF-kBNF-kBNF-kBNF-kB可以促可以促进进COX-2COX-2的的转录转录和翻和翻译译IL-8IL-8IL-8IL-8可以介可以介可以介可以介导细导细胞增殖和血管内皮胞增殖和血管内皮胞增殖和血管内皮胞增殖和血管内皮细细胞胞胞胞趋趋化运化运化运化运动动，从而促，从而促，从而促，从而促进肿进肿瘤的生瘤的生瘤的生瘤的生长长1010.血管生成能力血管生成能力血管生成能力血管生成能力相关研究：相关研究：相关研究：相关研究：BxPC-3,Capan-1,Capan-2 and HPAF-IIBxPC-3,Capan-1,Capan-2 and HPAF-II可表达可表达COX-2COX-2，而而AsPC-1,MIA AsPC-1,MIA PaCa-2PaCa-2、PANC-1PANC-1无表达，其中尤其是无表达，其中尤其是Capan-2Capan-2表达大量的表达大量的 COX-2 COX-2；BxPC-3 BxPC-3 表达高水平的表达高水平的IL-1 and IL-8 IL-1 and IL-8，但是，但是Capan-2 Capan-2 和和MIAPaCa-2 MIAPaCa-2 表达表达低水平的低水平的IL-8 IL-8 和不可和不可检测检测的的IL-1IL-1；总结总结：BxPC-3 BxPC-3 BxPC-3 BxPC-3 和和和和 Capan-1 Capan-1 Capan-1 Capan-1 表达高水平促血管生成因子表达高水平促血管生成因子表达高水平促血管生成因子表达高水平促血管生成因子，而，而AsPC-1 AsPC-1 和和MIA MIA PaCa-2 PaCa-2 表达低水平的促血管生成因子表达低水平的促血管生成因子建建建建议议：检测肿检测肿瘤瘤细细胞系中促血管生成因子的表达，可以用作反映胞系中促血管生成因子的表达，可以用作反映肿肿瘤血管生瘤血管生成能力的指成能力的指标标。1111.成瘤能力（体内）成瘤能力（体内）成瘤能力（体内）成瘤能力（体内）评评估致瘤性：估致瘤性：估致瘤性：估致瘤性：肿肿瘤体瘤体积积 肿肿瘤瘤质质量量 发发生概率生概率 生生长长速度速度移植瘤方法：移植瘤方法：移植瘤方法：移植瘤方法：皮下注射胰腺癌皮下注射胰腺癌细细胞（免疫缺陷小鼠）胞（免疫缺陷小鼠）腹膜内注射腹膜内注射/静脉注射静脉注射肿肿瘤瘤细细胞胞原位移植原位移植a.a.移植移植肿肿瘤瘤组织组织-供体源自皮下移植瘤小鼠供体源自皮下移植瘤小鼠b.b.移植移植肿肿瘤瘤细细胞胞-源自人胰腺癌源自人胰腺癌细细胞胞1212.成瘤能力（体内）成瘤能力（体内）成瘤能力（体内）成瘤能力（体内）皮下注射相关研究皮下注射相关研究皮下注射相关研究皮下注射相关研究Bxpc-3Bxpc-3成瘤比成瘤比PANC-1PANC-1大，也有研究表明大，也有研究表明PANC-1PANC-1成瘤成瘤较较大；大；Capan-1Capan-1Capan-1Capan-1注射后注射后注射后注射后14141414周即周即周即周即发发展成展成展成展成为肿为肿瘤瘤瘤瘤，bxpc-1bxpc-1bxpc-1bxpc-1和和和和panc-1panc-1panc-1panc-1则则超超超超过过4 4 4 4个月成瘤个月成瘤个月成瘤个月成瘤；bxpc-3bxpc-3注射后潜伏期注射后潜伏期4040天才开始生天才开始生长长，capan-1capan-1则则需需1010天潜伏期开始生天潜伏期开始生长长；panc-1panc-1成瘤潜伏期成瘤潜伏期为为4 4周，周，mima-paca-2mima-paca-2成瘤潜伏期需成瘤潜伏期需3 3周周腹膜内注射相关研究：腹膜内注射相关研究：腹膜内注射相关研究：腹膜内注射相关研究：在在严严重重联联合免疫缺陷小鼠体内注射癌合免疫缺陷小鼠体内注射癌细细胞后，胞后，成瘤概率成瘤概率为为capan-1-100%capan-1-100%、panc-1-86%panc-1-86%、mia-66%mia-66%在在肿肿瘤体瘤体积积大小研究中：大小研究中：miacapan-1panc-1miacapan-1panc-1总结总结：Bxpc-3Bxpc-3和和panc-1panc-1细细胞在开始生胞在开始生长长成瘤前有更成瘤前有更长长的潜伏期的潜伏期 Capan-1Capan-1细细胞在皮下和腹膜下均胞在皮下和腹膜下均较较易成瘤易成瘤1313.成瘤能力（体内）成瘤能力（体内）成瘤能力（体内）成瘤能力（体内）原位移植原位移植原位移植原位移植肿肿瘤瘤瘤瘤组织组织相关研究：相关研究：相关研究：相关研究：不同不同细细胞系成瘤概率均胞系成瘤概率均为为100%100%研究表明移植瘤体研究表明移植瘤体积积，mia-paca-2mia-paca-2capan-2capan-2，其他研究，其他研究，HPAF-IIHPAF-IIMia-Mia-paca-2paca-2panc-1Aspc-1panc-1Aspc-1QQ：因在供体皮下已：因在供体皮下已经经建立血液循建立血液循环环和和肿肿瘤微瘤微环环境，用来研究境，用来研究肿肿瘤早期的瘤早期的发发生生发发展无充分展无充分说说服力服力原位移植原位移植原位移植原位移植肿肿瘤瘤瘤瘤细细胞研究：胞研究：胞研究：胞研究：不同不同细细胞系成瘤的概率：胞系成瘤的概率：AsPC-1:100%(10/10),CFPAC-1:100%(10/10),AsPC-1:100%(10/10),CFPAC-1:100%(10/10),HPAFII:HPAFII:100%(8/8),Capan-2:90%(9/10),Hs 766T:90%(9/10),HPAC:100%(8/8),Capan-2:90%(9/10),Hs 766T:90%(9/10),HPAC:88%(7/8),PANC-1:88%(7/8),PANC-1:80%(8/10),and BxPC-3:67%(6/9)80%(8/10),and BxPC-3:67%(6/9)Mia-paca-2Mia-paca-2成瘤体成瘤体积积大于大于HPACHPAC细细胞胞Mia-paca-2Mia-paca-2和和Aspc-1Aspc-1注射后在注射后在2 2、5 5周有相似的生周有相似的生长长特点特点总结总结：胰腺癌胰腺癌细细胞，不同的移植方法，其致瘤性不同胞，不同的移植方法，其致瘤性不同1414.基因型特点基因型特点基因型特点基因型特点常常常常见见的基因突的基因突的基因突的基因突变变：KRAS KRAS TP53 TP53 CDKN2A(p16 CDKN2A(p16/p16INK4a)/p16INK4a)SMAD4(DPC4SMAD4(DPC4）有研究表明，有研究表明，这这四个基因四个基因的突的突变变和胰腺癌和胰腺癌细细胞胞的分化程度或生物学的分化程度或生物学行行为为无无联联系。系。也有研究也有研究证实证实，肿肿瘤瘤转转移移性和性和P53P53基因改基因改变变有关。有关。所以，基因型和表型所以，基因型和表型之之间间也也许许有一定有一定联联系。系。1515.基因型特点基因型特点基因型特点基因型特点 KRASKRAS基因基因基因基因 Kras Kras突突变变几乎几乎发发生在所有胰腺癌原生在所有胰腺癌原发肿发肿瘤中，与瘤中，与肿肿瘤早期瘤早期发发展有关。展有关。致癌机制：致癌机制：致癌机制：致癌机制：1212、1313或或6161密密码码子突子突变变抑制抑制RasRas蛋白内在的蛋白内在的GTPGTP酶酶，导导致致rasras蛋白和蛋白和GTPGTP酶处酶处于于连连接且持接且持续续激活状激活状态态RasRas蛋白介蛋白介导导了多个下游信号通路，如了多个下游信号通路，如Raf-mitogen-activited Raf-mitogen-activited 蛋白蛋白酶酶信号通信号通路、路、akt-akt-蛋白蛋白酶酶B B信号通路信号通路相关研究相关研究相关研究相关研究密密码码子子1212突突变变在多个在多个细细胞系胞系总发总发生，除了生，除了Hs766THs766T和和BXPC-3BXPC-3，其他研究表明，其他研究表明，SW979SW979也没有也没有RASRAS的突的突变变但有些研究表明，但有些研究表明，Hs766THs766T有高水平的有高水平的RASRAS基因的突基因的突变变总结总结：BxPC-3BxPC-3细细胞系胞系KrasKras基因基因为为野生型，无野生型，无RASRAS的激活的激活*BxPC-3BxPC-3细细胞不能代表大部分胰腺癌胞不能代表大部分胰腺癌细细胞胞1616.基因型特点基因型特点基因型特点基因型特点 CDKN2A/p16CDKN2A/p16基因基因基因基因 P16P16基因的失活基因的失活发发生在生在98%98%以上的胰腺癌患者中，可以上的胰腺癌患者中，可发发生在生在40%40%的胰的胰腺上皮内瘤腺上皮内瘤变变中，其被中，其被认为认为是胰腺癌早期是胰腺癌早期阶阶段段发发展的重要原因。展的重要原因。失活机制：失活机制：失活机制：失活机制：基因突基因突变变（16%16%）纯纯合子缺失（合子缺失（12%12%）启启动动子甲基化造（子甲基化造（52%52%）相关研究：相关研究：相关研究：相关研究：Capan-1Capan-1和和panc-1panc-1包含有包含有纯纯合子的缺失，合子的缺失，HPAF-IIHPAF-II为为框内缺失，框内缺失，HPACHPAC有外有外显显子子2 2的突的突变变Bxpc-3Bxpc-3细细胞胞p16p16为为野生型，但是不能野生型，但是不能检测检测出出p16p16蛋白，原因：蛋白，原因：2-32-3外外显显子的子的纯纯合子的缺失。合子的缺失。AsPC-1,Capan-2 AsPC-1,Capan-2 和和 Hs766T Hs766T细细胞胞p16p16也也为为野生型。野生型。总结总结：基本上所有的胰腺癌基本上所有的胰腺癌细细胞系都有各种原因的胞系都有各种原因的p16p16基因的失活。基因的失活。1717.基因型特点基因型特点基因型特点基因型特点 TP53TP53和和和和Smad4Smad4基因基因基因基因 TP53 TP53基因（抑癌基因）突基因（抑癌基因）突变发变发生在生在50%50%左右的胰腺左右的胰腺恶恶性性肿肿瘤中，与瘤中，与肿肿瘤后瘤后期的期的进进展相关。展相关。TP53TP53TP53TP53相关研究：相关研究：相关研究：相关研究：P53P53和和p16p16在在细细胞周期胞周期G1/SG1/S期中期中发挥发挥重要的重要的检查检查和修复作用和修复作用P16P16和和p53p53的高突的高突变变率凸率凸显显了在胰腺癌了在胰腺癌发发生生发发展中展中G1/SG1/S期期检查检查位点位点废废除的重要除的重要性。性。Smad4 Smad4基因（抑癌基因）是基因（抑癌基因）是TGF-TGF-家族的一家族的一员员，在大，在大约约48-55%48-55%的胰腺癌的胰腺癌中中发发生突生突变变，与胰腺癌后期的，与胰腺癌后期的发发展相关。展相关。Smad4Smad4Smad4Smad4相关研究：相关研究：相关研究：相关研究：BxPC-3,CFPAC-1BxPC-3,CFPAC-1和和 Hs766T Hs766T由于由于纯纯合子确合子确实实，缺乏缺乏SMAD4/DPC4 SMAD4/DPC4 蛋白蛋白Capan-1 Capan-1 细细胞的胞的SMAD4/DPC4SMAD4/DPC4由于点突由于点突变变而失活，而失活，Capan-2,MIA PaCa-2,PANC-1Capan-2,MIA PaCa-2,PANC-1和和SU.86.86 88SU.86.86 88细细胞中无胞中无Smad4Smad4基因的失活基因的失活Aspc-1Aspc-1细细胞研究表明胞研究表明为为野生型，也有研究表明有非保守的点突野生型，也有研究表明有非保守的点突变变Smad4Smad4的突的突变变，经经常合并其他三个基因的突常合并其他三个基因的突变变1818.基因型特点基因型特点基因型特点基因型特点 SummarySummary总结总结：（共：（共：（共：（共11 1111 11个个个个细细胞系）胞系）胞系）胞系）KRAS KRAS 在在1010个个细细胞系中有突胞系中有突变变，除了，除了BxPC-3BxPC-3为为野生型；野生型；SMAD4/DPC4 SMAD4/DPC4 在在4 4个个细细胞系中有突胞系中有突变变，AsPC-1AsPC-1有争有争议议；TP53 and CDKN2A/p16 TP53 and CDKN2A/p16 有很多争有很多争议议的研究，其在常的研究，其在常规规培养上，可能培养上，可能还还有另有另外的改外的改变变；给给研究者建研究者建研究者建研究者建议议：在做在做实验时实验时，对对本本实验实验的的细细胞有一个清楚的各方面特点的胞有一个清楚的各方面特点的认识认识。1919.谢谢2020.