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不同人骨肉瘤细胞系特点及其在实验研究中应用潜力的研究进展

2022-03-23李世文陈建百郝海静王晓岩孔鹏羽徐公平

中国骨与关节杂志 2022年3期
关键词:细胞系成骨细胞耐药

李世文 陈建百 郝海静 王晓岩 孔鹏羽 徐公平

人骨肉瘤细胞系在骨肉瘤 ( osteosarcoma,OS ) 的基础研究中扮演着重要的角色,现已知的人骨肉瘤细胞系种类众多,每种 OS 细胞系都有自己不同的生物学行为特性以及基因表达,因此同一种实验采用不同的人骨肉瘤细胞系可能产生迥然不同的实验结果。将横向比较 6 种常用的人骨肉瘤细胞系 MG-63,Saos-2,U-2 OS,人成骨细胞 ( HOB ),KRIB 和 143B 的特点,并讨论在实际研究中的应用。

一、MG-63

MG-63 是目前 OS 实验中广泛使用的一种人骨肉瘤细胞系,其首先是由 Billiau 等从 1 例 14 岁的白人男童的OS 组织中提取并培养而来。MG-63 可用含 10% 优质热灭活胎牛血清 ( fetal calf serum,FBS ) 的 DEME 培养基或含10% FBS 的 MEM 培养,培养基中需同时添加 40 IU / ml 的青霉素 / 链霉素 ( P / S ),培养条件为:5% 的 CO浓度,37 ℃ 及 100% 湿度 ( 表 1 )。MG-63 具有很好的传代稳定性,传代至 30 代 ( P30 ) 后依然能保持较高的细胞增殖率( ≥ 50% ) 以及较低的细胞凋亡率 ( 5% ),并且 MG-63 的细胞形态在传代 P5-P30 范围内均非常相似。MG-63 的细胞形态不固定,与贴壁生长的 HOB 比较,MG-63 细胞的大小约为 HOB 的 1 / 6。MG-63 细胞具有稳定表达谱,第 P5-P30 代细胞系 MG-63 的黏附受体表达和活化信号分子的表达没有明显改变。

MG-63 细胞呈现成骨样细胞表现,能够检测出成骨细胞标志骨钙素 ( osteocalcin,OC ),骨唾液蛋白( bone salivary protein,BSP ) 和核心蛋白聚糖 ( Decorin )的表达。在基础条件下,MG-63 碱性磷酸酶 ( alkaline phosphatase,ALP ) 表达水平不及成骨细胞样细胞的表达水平的 1 / 10,但是应用 1,25-二羟维生素 D3 处理后,其可诱导 MG-63 细胞大量产生肝细胞生长因子 ( hepatocyte growth factor,HGF ) 从而促使 MG-63 的 ALP 表达水平增加同时,MG-63 的 OC 表达也会增加,这是 MG-63 细胞系一项重要的特性。

MG-63 细胞系拥有众多子系,MG-63.2 是其中之一,因其具有高度转移倾向而经常用于 OS 转移机制的研究。MG-63.2 最初是通过将亲代 MG-63 细胞注入裸鼠的胫骨内,然后采集其中发生了肺转移的裸鼠体内 OS 细胞,并在小鼠体内重新传代,直至建立出具有高度转移倾向的亚系 —— MG-63.2。与亲代 MG-63 细胞相比,MG-63.2 细胞表现出更强的细胞迁移能力和侵袭能力。MG-63.2 细胞发生肺转移的概率也要远远高于 MG-63 ( 200 倍 ),这可能与 MG-63.2 的黏附能力低于 MG-63 有关。从免疫表型来看,MG-63.2 细胞中 Ezrin 蛋白、TIMP-2、胰岛素样生长因子结合蛋白 5 ( insulin-like growth factor binding protein,IGFBP5 ) 表达水平较 MG-63 相比呈上调,这些都提示 MG-63.2 具有较强的转移能力,但有趣的是 MMP-2和 MMP-9 的表达水平下调。

二、U-2 OS

1964年,有学者从 1 例 15 岁女童胫骨中等分化的肉瘤中分离建立了初代 U-2 OS。U-2 OS 应用含 10%FBS 的 McCoy’s 5a Medium 培养基培养,其余培养条件同MG-63。但与 MG-63 不同,U-2 OS 在培养基中呈上皮形态,以单层形式生长,并且在软琼脂中不形成细胞集落( 表 1 )。该细胞系在体外具有广泛的表征,可表达胰岛素样生长因子 Ⅰ、Ⅱ 受体 ( IGF-ⅠR、IGF-ⅡR ) 和骨肉瘤衍生生长因子 ( osteosarcoma-derived growth factors,ODGF )。U-2 OS 细胞在镜下呈纺锤形至三角形不等。其具有在小鼠体内成瘤并且转移的能力,Wang 等通过将 U-2 OS 细胞分别注射在小鼠的皮下及尾缘静脉,证明 U-2 OS 可以在皮下成瘤并发生肺部转移。U-2 OS 细胞并不表现出典型的成骨细胞特性,U-2 OS 中成骨细胞标记 OC 和核心蛋白及其它所有成骨细胞标记物几乎均为阴性。

三、Saos-2 和 LM-7

1973年,Fogh 等从 1 例 11 岁的白人女童的原发性 OS 组织中分离出了 Saos-2,须特别指出的是,该患者曾经采用多种药物治疗,包括放疗,甲氨蝶呤 ( MTX )、阿霉素( ADM )、长春新碱、环磷酰胺和 aramycin-C。Saos-2的培养方式与 MG-63 和 U-2 OS 类似 ( 表 1 ),镜下观察Saos-2 细胞呈现多边形。Saos-2 与 MG-63 相似,同样具有成骨样细胞特性。值得注意的是,Saos-2 细胞的基础 ALP 活性比其它已建立的人类 OS 细胞系高 100~1000倍,并且 Saos-2 对 1,25-二羟维生素 D3 和糖皮质激素( glucocorticoid,GC ) 具有高反应性。与 U-2 OS 相似,这种未转化的细胞系是体外表征最充分的人骨肉瘤细胞系之一,Saos-2 细胞内成骨细胞标志物 OC,BSP,Decorin和一型胶原 Ⅰ 均为阳性,证明 Saos-2 拥有良好的成骨特性。Saos-2 具有在裸鼠体内成瘤和低转移潜能。Saos-2 拥有众多子系细胞亚型,Saos-LM 细胞系是缘于亲代 Saos-2 细胞系转化而来,Jia 最初将 Saos-2 通过静脉注入裸鼠体内,培养后筛选出发生肿瘤肺转移的裸鼠,然后从肺转移肿瘤组织内的分离出肿瘤细胞,培养并建立出新的细胞系,命名为 LM-1,将此过程重复 6 次后,得到了 LM-7。与亲代 Saos-2 相比,LM-7 拥有更高的肺转移潜能,并且 LM-7 细胞拥有更快的体外生长速度 ( 1.38 倍 )及体内成瘤率 ( 1.75 倍 ),LM-7 细胞骨架与 Saos-2 明显不同,LM-7 的细胞体积要小于 Saos-2 细胞,且在镜下LM-7 的细胞核的异型性更高,LM-7 细胞的黏附力也要弱于 Saos-2,这些都与它的高转移潜能相关,成骨表型方面,LM-7 在小鼠体内呈成骨样生长,Muff 通过比较亲代Saos-2 及 LM-7 的成骨细胞表型,发现两者的 ALP 活性和矿化细胞外基质的沉积基本保持一致,但 Yuan 等在他实验中发现 Saos-LM-7 细胞的 ALP 活性水平高于亲代细胞 ( 297±17 ) %。Saos-LM-7 中与成骨相关的核心结合因子 1 ( cbfa 1 ) 表达也呈升高趋势,但 LM-7 细胞对于PTH 反应性明显降低。免疫表型方面,LM-7 中组织蛋白酶 B 和 H 的表达降低,而组织蛋白酶 D、K 和 L 的表达增加,与肿瘤生长密切相关的 Fas 基因表达相较于 SAOS-2降低。

表1 MG-63、Saos-2、U-2 OS、HOS、KRIB 和 143B 的形态、培养方式、免疫表达特点Tab.1 Morphology, culture method and immune expression characteristics of MG-63, Saos-2, U-2 OS, HOS, KRIB and 143B

四、HOS、KRIB 和 143B

McAllister 等在 1970年培育了 HOS 细胞,初代细胞来自 1 例 13 岁白人女童的股骨远端。HOS 呈上皮样细胞和成纤维样细胞样形态,表现为扁平状。HOS 具有很强的成骨潜力,HOS 的 ALP 活性也高于基础条件水平的MG-63 细胞。最初的 HOS 细胞系无致瘤性,经 N-甲基-N’-硝基-N-亚硝基胍 ( MNNG ) 不同方式诱导后,HOS 会产生不同的形态学改变并获得致瘤特性。当以低浓度MNNC ( 0.01 pg / ml ) 和 Ki-MSV 对 HOS 细胞进行处理时,转化的 HOS / MNNC 细胞在裸鼠体内具有致瘤性,肿瘤表现为低分化肉瘤或成骨肉瘤,而用高浓度 MNNC ( 0.1 μg / ml )进行处理的 HOS 却没有致瘤性。同时低浓度 MNNC 处理过的 HOS / MNNC 纤溶酶活性水平更高,细胞的侵袭性也更强。在实验中,学者们多选用可以在小鼠体内致瘤的MNNG / HOS 作为研究对象。

学者们最初通过将癌基因 v-Ki-ras 转染入 HOS 细胞得到了 KRIB 细胞,因此 KRIB 的许多特性和 HOS 相似。KRIB 本身具有在裸鼠体内成瘤的能力,并且 KRIB 在小鼠体内表现出较大的肺转移的倾向,Berlin 在小鼠胫骨内接种 2×10个肿瘤细胞,接种后 4 周,小鼠发生了自发性肺转移,这一特征与人类的 OS 肺转移的特征十分相似,该模型是第一个成功形成自发性肺转移的原位异种移植 OS 模型。之后,Fahim 又通过将 KRIB-1 植入裸鼠的L-3 椎体中,建立了脊柱中第一个原发性恶性骨肿瘤的原位鼠模型,是一种较为成功的脊柱原发肿瘤模型。

143B 细胞与 KRIB 类似,也是 HOS 通过 Ki-ras 癌基因转染而来。143B 和 MNNG / HOS 均源自 HOS,但相比MNNG / HOS,143B 表现出更高致瘤性和自发转移潜力,Luu 等将 143B 接种到小鼠胫骨内接后发生了自发性肺转移。Tome 将 MNNG / HOS 和 143B 分别移植到小鼠的胫骨中时,也发现了 143B 的肺转移倾向要比 MNNG / HOS 高约 84 倍。因此 143B 是用于研究 OS 转移机制的理想细胞系。

虽然 KRIB 及 143B 都由 HOS 经过相似的方法诱导而来,但在成瘤及转移能力上还有区别,KRIB 进行鼠尾静脉注射,平均 2~4 周即可形成稳定的肺部转移瘤,而143B 平均需要 4~6 周,并且三种细胞系对于化疗药物敏感性也有明显差异,Harris用硼替佐米分别对 HOS、143B 及 KRIB 进行处理,相比经过诱导及传代处理的 143B和 KRIB,传代次数较少的亲代 OS 细胞系 HOS 对于药物更加敏感,并且硼替佐米只抑制 143B 的肺部转移灶发展,对 KRIB 无效。在免疫表型上 KRIB 及 143B 也存在区别,血小板衍生生长因子 ( platelet-derived growth factor,PDGF )在 OS 细胞中是广泛高表达的,但在 KRIB 细胞系中,研究发现 PDGF 受体特异性拮抗剂对下游表达并无明显影响,这与 Ki-RAS 基因的转入导致 PDGF 受体下游的信号传导通路改变有关。需要注意的是 KRIB 及 143B 均是由亲代 OS 细胞经诱导转化而来,导致三者无法准确在体内或体外还原人骨肉瘤原本基因的表达。

五、人骨肉瘤细胞系化疗药物敏感性及耐药细胞系

目前治疗 OS 的一线化疗药物主要有 ADM、顺铂( DDP )、MTX、异环磷酞胺 ( IFO )、依托泊苷 ( VP16 )。不同细胞系对于不同化疗药物的敏感性不同,Zheng 等通过 MTT 实验验证 MG-63 对 ADM、MTX、DDP、吉西他滨 ( GEM ) 多种化疗药物敏感,Wang 等在他的实验中,验证了Saos-2 细胞系对 MTX、ADM、ADM、EPI ( 表阿霉素 ) 均敏感,但对于 IFO ( IC50 = 583.23±0.14 ng / ml )及 DDP ( IC50 = 127.67±0.21 ng / ml ) 却不敏感。另外 1 篇对于药物敏感性的研究中也证明,Saos-2 对于 DDP 并不敏感。Komiya 等利用 DDP 对八种人骨肉瘤细胞系进行处理,横向观察不同细胞系对于 DDP 的敏感性,结果发现上述的几种细胞系中 MG-63 对于 DDP 的敏感性最强( IC50 = 3.6±0.3 μg / ml ),而 U-2 OS 最不敏感 ( IC50 =5.1±0.6 μg / ml ),但 U-2 OS 对于 ADM 较为敏感 ( IC50 =10.322 μg / ml )。就目前而言,对于一线化疗药物的研究多聚焦于 MG-63、Saos-2、U-2 OS 和 HOS 细胞系,但对于 KRIB,143B,LM7 等一些衍生的人骨肉瘤细胞系的研究较少,可期以后能有更多方面的研究。

OS 化疗后多药耐药 ( multidrug resistance,MDR ) 的产生是影响 OS 患者化疗疗效和预后的主要因素之一,而建立多药耐药细胞株是体外研究肿瘤多药耐药性的基础。目前对于耐药株的建立主要依靠递增药物浓度冲击诱导法,通过利用梯度的药物浓度处理亲代细胞系,最终培养成耐受该种药物的细胞系,诱导的时间通常为4~12 周不等。Tao 等利用 0.45~0.75 μm 间十个递增梯度浓度的 CDDP 对 MG-63 和 HOS 细胞系进行处理,最后获得了 MG-63 / PDT 和 HOS / PDT 两株耐药细胞系,与两个亲本细胞相比,MG63 / PDT 和 HOS / PDT 对 CDDP 的抗性分别是 1.67 倍和 1.61 倍。Wang 等在亲代 Saos-2细胞系的培养基中逐渐增加 MTX 药物浓度 ,培育出对MTX 具有选择抗性的 Saos-2 / MTX4.4 OS 细胞系。在进行耐药株建立的时候,往往只是用一种化疗药物培育,但培育出的耐药株有可能对多种化疗药物的敏感性均降低,例如 Zhao 等诱导出的 Saos-2 / ADM 细胞系与亲代 Saos-2对照细胞相比,除了对 ADM 耐药性增加以外,对 MTX( 1.74 倍 )、DDP ( 1.43 倍 ) 和 As(2)O(3) ( 1.21 倍 ) 的 IC50值均有所增加,MG-63 / DOX 细胞系对 ADM 和 GEM 高度耐药,同时对 THP、MTX 和 DDP 耐药。多药耐药人骨肉瘤细胞系是目前研究 MDR 的重要工具,目前对于多药耐药人骨肉瘤细胞系的研究多从耐药相关蛋白分子,多药耐药基因表达及逆转,化疗药物协同作用及放化疗相结合方面进行。虽然目前对于耐药细胞系研究较多,但建立稳定的细胞系系统仍需要进一步研究。

六、细胞形态计量学差异

OS 细胞系和正常成骨细胞一个重要区别是缺乏依赖细胞密度的形态学改变,OS 细胞系在培育过程中,一般均为上皮样或成纤维样生长,所有 OS 细胞系均贴壁生长,不同 OS 细胞系镜下观察细胞形态存在差异,镜下观察可见培养良好的 MG-63 细胞形状从椭圆形到纺锤形以及三角形不等,并可以见到细胞具有延伸性。Saos-2 细胞呈多边形的上皮样形态,并且几乎没有小细胞突,U-2 OS则与 MG-63 类似,细胞呈纺锤形至三角形,但是表现出上皮样细胞形态,HOS、KRIB 及 143B 则呈多角形的上皮样细胞。成熟活跃的 HOB 为梭形、锥形或立方形,胞浆嗜碱性,其细胞核位于细胞的一端,核仁明显,表面有短的突起与相邻细胞连接。

与成骨细胞不同,OS 细胞系不会根据细胞密度改变其细胞大小,OS 细胞系的增殖不会受到接触抑制的影响,与人正常成骨细胞相比,所有 OS 细胞系的平均倍增时间均为人正常成骨细胞 1 / 2~1 / 3,饱和密度高 15~20 倍。

七、成骨能力

大部分人骨肉瘤细胞系呈成骨细胞样改变,在几种OS 细胞系中 Saos-2 的成骨能力相对较强,成骨伴随着钙化的细胞外基质及 ALP 升高,Saos-2 细胞的基础 ALP 活性比其它已建立的人类骨肉瘤细胞系高 100~1000 倍,ALP 经常被用作成骨细胞谱系和成骨细胞活性细胞的标志物。根据 ALP 的 mRNA 表达量,成骨细胞系成骨能力的强弱如下:Saos-2 > HOS > MG-63。Saos-2 和 MG-63 受1,25-(OH)-VitD和 PTH 的调节,在使用 1,25-(OH)-VitD诱导后,OC 的含量也会有所提升。

八、免疫学标记物

几种人骨肉瘤细胞系的标记物表达也是各不相同的,不同细胞系不仅表达的标记物的种类会有所差异,并且表达相同标记物的强度也会各不相同。在 MG-63 细胞中,成骨细胞标记 OC,BSP 可以检测到,MMP-9 在大多数MG-63 细胞中呈阳性。Saos-2 细胞中成骨细胞标志物OC,BSP,Decorin 和前胶原蛋白 Ⅰ 均为阳性,Ⅲ 型胶原蛋白和破骨细胞抑制因子 ( OPG ) 只能在大约 15% 的细胞中检测到,Saos-2 细胞表现出最成熟的成骨细胞表型。与前两种细胞系之相反的是,U-2 OS 细胞中 OC 和 Decorin为阴性,不到 50% 的细胞 Ⅰ 型胶原蛋白呈阳性。MG-63细胞的标记图谱显示介于成熟和不成熟的成骨细胞特征,并且是所有 OS 细胞系中最异质的。对 OS 类骨质有贡献的细胞外基质蛋白的免疫细胞化学分析揭示了每种 OS 衍生细胞系的独特标记结果。值得一提的是 OS 细胞系的表达并不受到细胞密度的影响。

九、基因组学差异

影响人骨肉瘤发生、发展、预后的主要基因包括原癌基因和抑癌基因,人骨肉瘤细胞系目前的基因组学的研究主要聚焦于功能组学方面,从基因层面研究不同细胞系之间的表型差异、发生发展方式及对于药物敏感性的影响。不同细胞系的起源不同,因此基因表达各有不同 ( 表 2 ),Luk 等通过基因本体分类、层次聚类、功能注释分析和转录因子及其靶点检测 Saos-2 和 U-2 OS 细胞之间的差异,发现 Saos-2 细胞中的基因表达类型更倾向于成骨细胞和软骨细胞这两种骨形成细胞类型,而 U-2 OS 细胞中的基因表达则类似为脂肪细胞、成纤维细胞和间充质干细胞。不同细胞系间的凋亡途径也有所不同,有学者利用基因测序的方法检测参与癌症发展的多梳抑制复合物 2 ( PRC2 ) 在不同细胞系中的表达情况,发现在 U-2 OS 和 143B 细胞系中PRC2 功能完全丧失,相关基因表达下调,但在 MG-63、HOS、SAOS2 中却出现高表达。基因的不同表达也影响着细胞的耐药,Kuijjer 等分析了 U-2 OS 和 HOS 的全基因组基因表达数据,结果显示其中基因组稳定性的通路高度失调,且用 Akt 抑制剂处理细胞时,对 ADM 感的U-2 OS 和 HOS 受到抑制,但不会影响对 ADM 较不敏感的143B,对细胞耐药机制的研究提供了新的思路。基因组学的研究反过来也指导着治疗,Wu 等通过构建靶向激酶组的 RISPR-Cas9 文库,筛选出 53 个潜在的激酶靶点,为治疗 OS 提供了潜在的治疗激酶靶点。

十、试验研究的选择

虽然以上常见的细胞系均来自人骨肉瘤,但现已知其具有不同的特点,选择合适的细胞系可以更好地反应研究的结果,笔者搜索并整理了 2019年 1 月至 2021年 3 月,有关以上 6 种人骨肉瘤细胞系的相关文献,按照研究内容和年限,将文章进行分类 ( 表 2 ),通过限制影响因子点数的方式,将筛选的文章数量控制,每年在 20 篇左右 ( 因为 2021年统计不完全,因此没有设置筛选条件 ),剔除一些重复文章及综述讨论,共检索出 150 篇献。这些文献提示,除了 KRIB,其它 5 种细胞系都在近 3年都进行过广泛的研究,尤其以 MG-63 的文献最多,从总体而言,当前对于 OS 的研究多聚焦于 OS 化疗药物、免疫表型、非编码 RNA 及基因组学的研究。对于 OS 的化疗药物方面的研究,学者们多聚焦于一些草本植物提取物如紫花苜蓿 ( Onosma brteata Wall ),橄榄苷 ( Oleu )、辣椒素( capsaicin )等,研究的角度也从药物直接对于肿瘤的杀伤作用、药物之间相互协同杀伤作用及调节化疗药物耐药的角度出发。其中,研究对象多为稳定且增殖率较高的MG-63、HOS、143B 细胞系。除了药物本身,药物载体的研究也开始向更微观且兼顾抗癌效果的方面展开。

表2 MG 63、HOS、Saos-2、U2OS、143B 细胞系高表达基因 [63-68]Tab.2 Highly expressed genes in MG-63, HOS, Saos-2, U2 OS and 143B cell lines

对于 OS 细胞免疫表型的研究则多为能够影响 OS 细胞凋亡或耐药反应的一些细胞因子、细胞受体的研究。在细胞受体方面,P2X7 受体,溶血磷脂酸 ( LPA ) 受体参与 OS 生长和转移的调节。此外,学者们还进行了多种细胞周期及信号通路的研究,EGFR / PI3K / AKT 信号通路会促进人骨肉瘤细胞的细胞增殖,而 MUC 15 基因通过下调 MMP2 / 9 的表达并沉默 Wnt / β-Catenin 信号通路来促进 OS 细胞增殖、迁移和侵袭。

近年来,非编码 RNA 在肿瘤进展中作用的研究愈来愈热,四大热点非编码 RNA 研究对象包括 LncRNA,miRNA,CircRNA 及 piRNA,其中以 miRNA 研究数目最多,LncRNA 次之,circRNA 最少 ( 表 3 )。miRNA 在OS 中的研究已经非常广泛,研究对象以 MG-63 最多,Saos-2、U-2 OS 及 HOS 次之,KRIB,143B 最少 ( 表 3 ),多数 miRNA 在不同 OS 细胞系中的作用大致相同,起到抑癌或促癌作用。如 miR-511 在 MG-63、Saos-2、U-2 OS细胞中均抑制肿瘤细胞的增殖、侵袭,并阻碍肿瘤的转移,且 miR-511 对 MG-63 的抑制作用最为强烈。有趣的是,有的 miRNA 会在不同的细胞系中产生巨大的表达差异,如 miRNA-122 和 miRNA-96 在 HOS,Saos-2 和 U-2 OS 细胞中会显著上调,而在 MG-63 细胞中则下调。除了同种类非编码 RNA 单独的研究,不同种类非编码 RNA协同及拮抗作用,外泌体与非编码 RNA 之间联系的研究也进行的如火如荼。

表3 2019年至 2021年有关 MG-63、Saos-2、U-2 OS、HOS、KRIB、143B 的研究文献Tab.3 Research articles on MG-63, Saos-2, U-2 OS, HOS, KRIB and 143B from 2019 to 2021

在骨组织工程及材料研究中,人骨肉瘤细胞系主要用来评估支架抗癌抑癌的作用。Diwu 在含有乳酸 ( LA )-聚乙二醇 ( PEG )-天冬氨酸 ( AS ) 复合材料的羟基磷灰石支架加入长春新碱 ( VCR ),发现可以明显降低 MG-63 及SAO-2 细胞活性,并且有良好的骨再生能力。在材料方面,OS 细胞系还能够检验化疗药物载体对于化疗药物治疗 OS 的效果,Li K 设计的碳酸钙 ( CaCO ) 核交联的甲氧基聚 ( 乙二醇 )-聚 ( 1-谷氨酸 ) 纳米颗粒,在 143B 细胞有着输送 ADM ( DOX ) 的优越性能。人骨肉瘤细胞系丰富了骨组织工程及材料学中细胞的选择,在骨组织工程应用治疗 OS 中扮演着重要角色。

以上 6 种常见的人骨肉瘤细胞系虽然都来自于 OS 组织或由其它细胞系转化而来,但每种细胞系都有各自不同的特点,在实际研究中,选取合适的 OS 细胞系可能会获得更理想的实验数据。MG-63 细胞系具有很多优势,例如其稳定的细胞增殖率可以保证细胞传代的稳定性,其几乎可以无限次传代细胞的特点允许 MG-63 细胞在国际上轻易获取,因此,在全球范围内学者们可以在同一基准面对其进行比较研究,使其逐渐成为基础和应用生物学研究中优秀的研究对象。而 Saos-2 细胞因其成骨细胞的特点,可以用作成骨细胞样细胞的研究和成骨过程相关分子的研究。U-2 OS 也是一种应用非常广泛的人骨肉瘤细胞系,U-2 OS 可以反映动物还原接种所形成肿瘤的能力。HOS 细胞作为一种表征得到充分印证的人骨肉瘤细胞系,适用于检测可能的致病性病毒制剂,但须注意的是 HOS通过不同的诱导方式会得到不同致瘤能力的亚细胞群,因此研究 OS 致瘤能力时,须注意选择合适的细胞系。KRIB作为第一个可以形成原位异种移植 OS 模型并同时自发肺转移的 OS 细胞,适合用来研究 OS 在体内转移发展过程及相关机制,但 KRIB 主要局限性在于它本质上是转化的 OS 细胞系,因此不能真正代表人体内的状况。此外,143B 因其高转移潜能可用于研究促人类骨肉瘤扩散的因素,它在原发部位和远处转移部位表现出不同程度的肿瘤生长。然而,和 KRIB 细胞类似,它仍然是转化后的细胞系,缺乏一定的代表性。在进行 OS 耐药机制相关研究时,耐药细胞株的获得尤为重要,在实际实验过程中通常以药物浓度递增法诱导亲代细胞制作为耐药细胞系,目前在选择亲代细胞时常选择 MG-63、Saos-2、HOS 等亲代细胞系进行,日后可通过建立 KRIB、143B、LM-7 等细胞系的耐药株,进一步研究 OS 耐药的机制。

在实验的过程中,可不局限于单一的细胞系研究,广泛尝试多种细胞后才能更好地选取实验所需要的细胞系,实验对象的选取同时要参考前人已经使用过的细胞系,避免无效的实验结果产生。

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