CN107177551A - 一种具有高成瘤能力的人肝内胆管癌细胞系及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有高成瘤能力的人肝内胆管癌细胞系及其应用。本发明揭示了一种新型人肝内胆管癌细胞系,其生长稳定,代数明确,成瘤率高,且能在体内形成腺管样肿瘤,可用于人肝内胆管癌的体内外研究,为构建体内动物模型,揭示肿瘤恶性进展机制、筛选相关生物标志物和开发新型抗肝内胆管癌药物提供基础。
Description
技术领域
本发明属于肿瘤学以及细胞培养领域,更具体地,本发明涉及一种具有高成瘤能力的人肝内胆管癌细胞系及其应用。
背景技术
肝内胆管癌(Intrahepatic cholangiocarcinoma,ICC)是指左右肝管汇合部以上的胆管上皮细胞起源的恶性肿瘤,其恶性程度高、症状隐匿,预后差。近年来ICC的发病率和死亡率逐渐升高,其主要的危险因素包括肝内胆管结石、病毒性肝炎、胆管炎和寄生虫感染等。外科手术切除目前仍是治疗ICC的最主要手段,但因早期诊断困难,仅10%患者可行根治性切除术,大多数患者确诊时已达晚期而无法手术。ICC的辅助化疗主要分为静脉全身化疗和经动脉化学药物栓塞术(TACE)两种方式,全身静脉化疗的药物主要包括5-氟尿嘧啶(5-FU)和吉西他滨,而TACE最常用的是吉西他滨与顺铂联合治疗。但ICC患者化疗的疗效不佳,且尚无靶向治疗药物可用。因此,筛选和鉴定ICC的有效治疗靶点、研发新型靶向治疗药物并在体内外验证其效果是提高ICC疗效的关键,具有重要的临床价值和社会意义。
肝内胆管癌细胞系作为重要的研究工具,在ICC的基础研究和临床转化性应用中发挥着独特的作用。采用细胞系进行体外实验及体内动物模型的构建,不仅能从分子、基因水平深入研究肿瘤发生和发展机理,还能在体内水平对基因功能、药物筛选和肿瘤治疗等进行研究。尤其是体内荷瘤动物模型,在新药研发和药物疗效验证中是必不可少的。肿瘤细胞在生长过程中会出现不同的分子生物学或基因方面的改变,进而具有不同的生长速度、侵袭能力、对药物的敏感性及预后,这就是肿瘤的异质性。肿瘤的异质性是恶性肿瘤的特征之一,也是出现化疗药物耐受的主要原因。如能在不同来源、具有不同基因背景的肿瘤细胞系中开展药物研发,将大大缩短研究周期,加速肝抗肿瘤药物的上市。
但是,获得具有高成瘤能力且适用于作为肿瘤细胞模型的肝内胆管癌细胞系是较为困难的,大多分离自肿瘤组织的细胞不适合于体外培养,建系不理想,或者成瘤能力很差,难以作为肿瘤细胞模型。目前,美国ATCC收录的商用肝内胆管癌细胞系仅有数株,中国国内建立的肝内胆管癌细胞系更加寥寥无几,且其成瘤率均较低,不利于开展体内实验。
因此,为了更加深入地理解ICC各种细胞的多样性及其对治疗药物的反应性,从而指导临床的系统治疗,建立更多的ICC细胞系、尤其是具有高成瘤率的细胞系是当务之急。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高成瘤能力的人肝内胆管癌细胞系及其应用。
在本发明的第一方面,提供一种人肝内胆管癌细胞,所述细胞在中国典型培养物保藏中心的保藏号为CCTCC NO:C2015148。
在一个优选例中,所述的人肝内胆管癌细胞分离自肝内胆管癌患者的原位癌组织。
在另一优选例中,所述的人肝内胆管癌细胞的用途,用于作为细胞模型或建立动物模型,研究人肝内胆管癌的发病机制。
在本发明的另一方面,提供所述的人肝内胆管癌细胞的用途,用于作为细胞模型或建立动物模型,研究人肝内胆管癌的疾病进展机制。
在本发明的另一方面,提供所述的人肝内胆管癌细胞的用途,用于作为细胞模型或建立动物模型,研究人肝内胆管癌耐药机制。
在本发明的另一方面,提供所述的人肝内胆管癌细胞的用途,用于作为细胞模型或建立动物模型,筛选预防、缓解或治疗人肝内胆管癌的药物。
在本发明的另一方面,提供所述的人肝内胆管癌细胞的用途,用于筛选人肝内胆管癌的生物标志物;较佳地,所述的筛选步骤不涉及疾病诊断或治疗的方法。
在本发明的另一方面,提供所述的人肝内胆管癌细胞的用途,用于构建人肝内胆管癌动物模型;或用于制备构建人肝内胆管癌动物模型的细胞试剂。
在本发明的另一方面,提供一种用于研究分析人肝内胆管癌或用于建立人肝内胆管癌动物模型的试剂盒,所述的试剂盒中包括容器,以及装于容器中的所述的人肝内胆管癌细胞。
在一个优选例中,所述的试剂盒中还包括:细胞培养基。
本发明的其它方面由于本文的公开内容,对本领域的技术人员而言是显而易见的。
附图说明
图1为IHC-ST1的12代细胞于光学显微镜下观察(100×),细胞均呈贴壁生长,细胞形态不规则,失去接触抑制,异质性明显,部分细胞排列呈腺管样结构。
图2为IHC-ST1细胞生长曲线。
图3为IHC-ST1细胞核型分析图。
图4为IHC-ST1细胞裸鼠荷瘤图片;
A为移植IHC-ST1细胞30天后,荷瘤裸鼠的照片;
B为移植IHC-ST1细胞30天后,裸鼠体内获取的肿瘤。
图5左图为肿瘤患者原位肿瘤组织的HE染色分析;
图5右图为IHC-ST1细胞移植裸鼠后,裸鼠皮下荷瘤组织的HE染色分析。
图6左列图为肿瘤患者原位肿瘤组织中一些肿瘤标志物的免疫组化分析;
图6右列图为IHC-ST1细胞移植裸鼠后,裸鼠皮下荷瘤组织中一些肿瘤标志物的免疫组化分析。
具体实施方式
本发明人经过广泛的研究筛选,首次揭示一种新的、高成瘤能力人肝内胆管癌细胞系IHC-ST1,其保藏号为CCTCC C2015148。该细胞系通过应用原代肿瘤细胞分离、培养技术建立,能在体外长期生长和稳定传代,具有生长稳定,代数明确,成瘤率高的优点。
如本文所用,“人肝内胆管癌细胞(系)IHC-ST1”、“IHC-ST1细胞(系)”可互换使用,均指保藏号为CCTCC C2015148的细胞(系)。
IHC-ST1细胞的获得
本发明的IHC-ST1细胞来自于一位女性肝内胆管癌患者的肝原位肿瘤组织。通过如下方法获得:将切除的肿瘤组织放入D-Hanks液中冲洗(含青霉素,两性霉素B),剔除血污及坏死组织。随后将组织放入无血清的DMEM/F12培养基中,以眼科剪剪成小块,并加入I型胶原酶,37℃消化30min。加入胎牛血清终止消化,将组织块随同浸泡液过200目细胞筛过滤,滤出液转移至离心管中,1000转/分,离心5min。弃上清,以含有10%胎牛血清的DMEM/F12完全培养基悬浮细胞,并接种到铺有鼠尾胶原的培养皿中培养。观察并及时更换培养液,待有单细胞克隆长出后,获取纯种的肿瘤细胞。
IHC-ST1细胞的体外培养及传代
本发明获得的IHC-ST1细胞,其可以实现体外长期生长和稳定传代。一般地,可以以DMEM/F12完全培养基来进行培养。当然,本发明的IHC-ST1细胞也可以以其它的类似培养基进行培养,各种可以预期能用于培养该细胞的方法均应被包含在本发明中。
当IHC-ST1细胞培养至具有80%以上或85%以上汇合度的时候,可以进行细胞传代。各种可以预期能用于实现IHC-ST1细胞的传代的方法均应被包含在本发明中。
基本本发明人的新发现,当获得了本发明的细胞之后,本领域技术人员可以根据本发明的揭示,结合现有技术中的肿瘤细胞培养或传代方法来进行IHC-ST1细胞的培养及传代,这些均应被包含在本发明的范围内。
IHC-ST1细胞的特征
本发明提供的人肝内胆管癌细胞系IHC-ST1,能在体外长期生长和稳定传代,呈上皮样,失去接触抑制。
IHC-ST1细胞的染色体为异倍体,染色体数目主要集中在55-70。
以5×106的IHC-ST1细胞接种于裸鼠皮下,成瘤率为100%。
免疫组化分析显示,IHC-ST1细胞移植动物皮下后获得的荷瘤组织与肿瘤患者原位肿瘤组织中,肿瘤细胞均呈腺管样排列,CK18、CK19染色呈阳性,AFP、Hep-1、CK7染色呈阴性,因此IHC-ST1细胞系很好地保持了原代肿瘤细胞的特征。
IHC-ST1细胞的应用
本发明的IHC-ST1细胞可用于研究人肝内胆管癌的发生发展机制,包括早期效应、分子信号通路、疾病进展机制等。
本发明提供的人肝内胆管癌细胞系IHC-ST1,可用作细胞模型,或应用于构建动物模型。
在获得本发明的人肝内胆管癌细胞系IHC-ST1后,本领域技术人员可以根据现有的技术,来构建动物模型。所述的动物一般是哺乳动物,例如可以是但不限于鼠、兔、猴等等。例如,一种较为常见的构建动物模型的方法是在动物的皮下移植肿瘤细胞系。
本发明的IHC-ST1细胞可应用于分析肿瘤细胞的生长特性、侵袭转移、耐药等相关恶性生物学行为和分子机制。
本发明为肝内胆管癌的临床预测、诊断及治疗提供有效且稳定的细胞模型。
与现有建系的肝内胆管癌细胞相比,本发明细胞系用作细胞模型,具有以下优势:
1)来自于人体,良好地保持了原代肿瘤细胞的特征;
2)成瘤率高,达到100%;
2)培养方便,能长期生长和传代,适合大规模培养,可以满足高通量检测的需要。
本发明还提供了一种用于研究分析人肝内胆管癌或用于建立人肝内胆管癌动物模型的试剂盒,所述的试剂盒中包括容器,以及装于容器中的本发明所述的IHC-ST1细胞。
根据需要,所述的试剂盒中还可包括:培养所述的IHC-ST1细胞的细胞培养基。
此外,所述的试剂盒中还可包括:使用说明书;其中记载有本发明的IHC-ST1的培养方法或传代方法;或者其中记载有使用本发明的IHC-ST1细胞制备动物模型的方法。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件如J.萨姆布鲁克等编著,分子克隆实验指南,第三版,科学出版社,2002中所述的条件,或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1、人肝内胆管癌细胞系IHC-ST1的获得与观察
1、原代培养
本发明的IHC-ST1细胞来自于一位女性肝内胆管癌患者的肝原位肿瘤组织。无菌条件下,取行肝内胆管癌根治术女性患者的肝原位肿瘤组织,放入D-Hanks液中冲洗(含1000单位/ml青霉素,3μg/ml两性霉素B),剔除血污及坏死组织。随后将组织放入无血清的DMEM/F12培养基中,以眼科剪剪成1-3mm3的小块,并加入0.5mg/ml的I型胶原酶,37℃消化30min。加入胎牛血清终止消化,将组织块随同浸泡液过200目细胞筛过滤,滤出液转移至离心管中,1000转/分,离心5min。弃上清,以含有10%(v/v)胎牛血清的DMEM/F12完全培养基悬浮细胞,并接种到铺有鼠尾胶原的培养皿中培养。观察并及时更换培养液,待有单细胞克隆长出后,获取纯种的肿瘤细胞进行扩大培养。
2、传代
当细胞有85%以上汇合度的时候,进行细胞传代。在超净工作台内,于无菌条件下,吸除培养瓶内培养液。用少量D-hanks液清洗培养皿2次后,加入0.25%胰酶1ml,置37℃,5%CO2,95%湿度的CO2培养箱中4-5min。待镜下观察大部分细胞的细胞质回缩、细胞间隙增大时(甚至看到有个别细胞漂浮起来),加入DMEM/F12完全培养基4ml中和,反复吹打贴壁的细胞,形成单细胞悬液,收集至离心管中,室温下1000rpm离心5min,收集培养细胞。弃上清,加入DMEM/F12完全培养基重悬细胞,接种入培养皿。
3、冻存与复苏
冻存:消化、离心细胞的方法如前述2中所述。离心后的细胞沉淀用1.5ml冻存液悬浮,计数,调整至5×106/ml。移入冻存管,将冻存管口封严。冻存管置于-80℃12h以上,次日移入液氮。
复苏:从液氮中取出冻存管、迅速置于37℃温水中。待冻存管中的冻存物融化成液体后,将细胞悬液吸至离心管中,1000rpm离心5min,弃去上清液。沉淀加5ml DMEM/F12完全培养基,吹打均匀至单细胞悬液,转移至培养皿中,置37℃,5%CO2,95%湿度的CO2培养箱中培养。
4、细胞形态学观察
倒置显微镜镜下观察第12代(100×)细胞,如图1,可见IHC-ST1细胞均呈贴壁生长,细胞形态不规则,失去接触抑制,异质性明显,部分细胞排列呈腺管样结构。
实施例2、本发明的人肝内胆管癌细胞系IHC-ST1的生长曲线
取生长状态良好的人肝内胆管癌细胞系IHC-ST1细胞,消化,制成单细胞悬液,并计数。将细胞接种到96孔板中,每孔3000个细胞。分别在细胞接种后的第12h、24h、48h、72h进行CCK-8检测,计算细胞数量的平均数和标准差,绘制细胞生长曲线。
获得的生长曲线如图2。从图中可见,细胞在第1-3天呈对数生长,到第3天后达到平台期,倍增时间为24h。
实施例3、本发明的人肝内胆管癌细胞系IHC-ST1的核型分析
取处于指数生长期、80%-90%融合单层培养的细胞。加秋水仙素阻抑中期分裂,使其在培养基中最终浓度为0.04-0.1μg/ml培养基,CO2培养箱中继续培养4小时。
经过固定染色后,对30个处于分裂中期的细胞染色体进行计数,IHC-ST1细胞系染色体数目主要集中在55-70,染色体众数为62,提示存在超二倍体的情况,代表性图片见图3。
实施例4、本发明的人肝内胆管癌细胞系IHC-ST1的裸鼠荷瘤图片
选取4-6周龄、雄性裸鼠10只,取生长状态良好的IHC-ST1细胞,皮下接种于裸鼠的右侧腋下和臀侧,每个位点接种5×106个细胞。
接种小鼠的一月后观察成瘤情况,发现20个被接种的裸鼠均有肿瘤长出,成瘤率为100%,代表性图片如图4A~B。
上述结果表明,本发明的人肝内胆管癌细胞系IHC-ST1具有很强的成瘤能力,适合于用作临床肿瘤细胞模型。
实施例5、IHC-ST1细胞对应的肿瘤组织HE染色图
按照第二军医大学伦理委员会的规定,经患者知情同意后,取IHC-ST1细胞对应的肿瘤患者原位肿瘤组织和裸鼠荷瘤肿瘤标本,以福尔马林液固定,石蜡包埋,制作常规4μm石蜡切片,并对切片进行H&E染色。
H&E染色方法如下:
1)脏器组织石蜡切片脱蜡至水;
2)苏木精液染色5min,水洗;
3)1%盐酸乙醇1-3s,水洗;
4)0.5%伊红液染色1min,水洗;
5)脱水封片。
结果显示,肿瘤患者原位肿瘤组织中细胞呈上皮样并排列成腺管样结构,如图5左图;IHC-ST1细胞裸鼠皮下荷瘤组织中细胞与图4A中极为相似,细胞核大而异质性明显,排列成大量的腺管样结构,如图5右图。
上述结果表明,IHC-ST1细胞系很好地保持了原代肿瘤细胞的形态和组织结构。
实施例6、IHC-ST1细胞对应的肿瘤组织免疫组化图
取IHC-ST1细胞对应的肿瘤患者原位肿瘤组织和裸鼠荷瘤肿瘤标本,以福尔马林液固定,石蜡包埋,制作常规4μm石蜡切片,并进行CK7、CK18、CK19、AFP和Hep-1免疫组化染色,观察这些肿瘤标志物的表达情况。
染色方法如下:
1)肿瘤组织石蜡切片脱蜡至水;
2)3%H2O2室温10min,水洗;
3)抗原修复;
4)山羊血清封闭30min;
5)滴加CK7、CK18、CK19、AFP或Hep-1抗体(1:100,购自Cell SignalingTechnology公司),4℃过夜;
6)滴加辣根过氧化物酶标记的二抗(购自上海长岛生物公司),37℃下进行30min;
7)DAB(购自DAKO公司)显色;
8)苏木素复染,盐酸酒精分化;
9)脱水封片。
结果显示,肿瘤患者原位肿瘤组织胆系标志物CK18、CK19呈阳性,肝系标志物CK7、Hep-1及肝细胞癌标志AFP均呈阴性,如图6左列图;IHC-ST1细胞裸鼠皮下荷瘤组织亦呈现CK18、CK19阳性,CK7、Hep-1和AFP阴性,如图6右列图。
上述结果表明,IHC-ST1细胞系很好地保持了原代肿瘤细胞的细胞学特性。
生物材料保藏
本发明建立的具有高成瘤能力的人肝内胆管癌细胞系IHC-ST1,已经保藏于中国典型培养物保藏中心(中国,武汉),其保藏号为CCTCC C2015148,保藏日2015年9月22日。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考,就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解,在阅读了本发明的上述讲授内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种人肝内胆管癌细胞,其特征在于,所述细胞在中国典型培养物保藏中心的保藏号为CCTCC NO:C2015148。
2.如权利要求1所述的人肝内胆管癌细胞,其特征在于,所述的细胞分离自肝内胆管癌患者的原位癌组织。
3.权利要求1或2所述的人肝内胆管癌细胞的用途,用于研究人肝内胆管癌的发病机制。
4.权利要求1或2所述的人肝内胆管癌细胞的用途,用于研究人肝内胆管癌的疾病进展机制。
5.权利要求1或2所述的人肝内胆管癌细胞的用途,用于研究人肝内胆管癌耐药机制。
6.权利要求1或2所述的人肝内胆管癌细胞的用途,用于筛选预防、缓解或治疗人肝内胆管癌的药物。
7.权利要求1或2所述的人肝内胆管癌细胞的用途,用于筛选人肝内胆管癌的生物标志物。
8.权利要求1或2所述的人肝内胆管癌细胞的用途,用于构建人肝内胆管癌动物模型;或用于制备构建人肝内胆管癌动物模型的细胞试剂。
9.一种用于研究分析人肝内胆管癌或用于建立人肝内胆管癌动物模型的试剂盒,其特征在于,所述的试剂盒中包括容器,以及装于容器中的权利要求1-2任一所述的细胞。
10.如权利要求9所述的试剂盒,其特征在于,所述的试剂盒中还包括:细胞培养基。
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