Úvod

Buněčná linie MC38 — známá také jako MCA-38, MCA 38, MCA38, MC-38, MC-38 B/6, Mouse Colon 38, Colon 38, Colon-38, Colon38, Murine Carcinoma-38 a C38 (číslo přístupu v databázi Cellosaurus CVCL_B288) — je jedním z nejčastěji používaných myších modelů ve výzkumu kolorektálního karcinomu a imuno-onkologie. Původní nádor byl indukován karcinogenem 1,2-dimethylhydrazinem (DMH) u myší kmene C57BL/6 a poprvé jej popsali Corbett a spolupracovníci v roce 1975 [1]; tuto buněčnou linii následně v roce 1976 izolovali v kultuře Tan, Holyoke a Goldrosen [2]. Díky své syngenní kompatibilitě s myšími C57BL/6, vysoké mutační zátěži a citlivosti na inhibitory imunitních kontrolních bodů se buňky MC38 staly nepostradatelným nástrojem pro studium nádorů tlustého střeva, protinádorových vakcín, odpovědí CD8-pozitivních T-lymfocytů, nádorových makrofágů a biologie signální dráhy receptoru programované buněčné smrti 1 (PD-1). Tento model i nadále podporuje pokrok v oblasti imunoterapie rakoviny, genové terapie a objevování neoantigenů.

Hlavní body

• MC38 je myší buněčná linie adenokarcinomu tlustého střeva, syngenní s myším kmenem C57BL/6, odvozená z nádoru vyvolaného DMH.
• Tato buněčná linie vykazuje vysokou mutační zátěž a exprimuje neoantigeny rozpoznávané CD8-pozitivními T-lymfocyty – které konkrétní neoantigeny jsou však přítomny, závisí na konkrétní podlinii (viz níže).
• Linie MC38 je citlivá na inhibitory imunitních kontrolních bodů, což z ní činí široce používaný model pro výzkum signální dráhy PD-1/PD-L1.
• Tento model se hojně využívá při vývoji vakcín proti rakovině, při genové terapii pomocí cytokinů a ve studiích v oblasti nádorové imunologie.
• Mezi subliniemi MC38 z různých repozitářů existují podstatné rozdíly v genomu a transkriptomu. Známé neoepitopy Rpl18 a Adpgk jsou přítomny v leidenské sublinii (MC38-L), ale chybí v sublinii Kerafast/NCI (MC38-K), která proto není rozpoznávána příslušnými T-buňkami. Pečlivý výběr zdroje a dokumentace původu jsou nezbytné. [3]
• K dispozici je řada geneticky modifikovaných derivátních linií (knockout, reportérské, s nadměrnou expresí), které rozšiřují experimentální univerzálnost tohoto modelu.

Co je MC38?

MC38 je transplantovatelná buněčná linie adenokarcinomu tlustého střeva myšího původu, která je v databázi Cellosaurus klasifikována jako nádorová buněčná linie (CVCL_B288). Tato linie byla odvozena od samice myši kmene C57BL/6 neurčeného věku, u níž byl zjištěn adenokarcinom tlustého střeva (adenokarcinom tlustého střeva myši, NCIt C120044). Corbett a spolupracovníci vyvolali 82 nádorů tlustého střeva u čtyř inbredních kmenů myší v rámci systematického úsilí o vytvoření transplantovatelných modelů nádorů tlustého střeva pro testy chemoterapie; čtyři nádory přežily první transplantaci a vstoupily do fáze sériových pasáží [1]. Tan, Holyoke a Goldrosen následně popsali metody selektivního kultivování linie MCA-38 in vitro a uvedli, že fibroblastoidní buňky lze odstranit působením trypsinu, čímž se získá stabilní epiteliální populace [2]. Cellosaurus uvádí dobu zdvojnásobení pro MC38 ve výši 24,3 hodin [4], přičemž tato buněčná linie je udržována jako adhezivní kultura. Charakterizace pomocí omických metod zahrnovala sekvenování celého exomu, transkriptomiku pomocí mikročipů a RNA-seq, proteomiku peptidomu MHC třídy I, analýzu SNP-čipů a sekvenování mitochondriálního genomu. (Cellosaurus eviduje záznam o peptidomu pod obecným označením „peptidom HLA třídy I“; myší buňky prezentují peptidy na molekulách H-2, nikoli HLA.)

Informace o buněčné kultuře MC38

Poznámka k podmínkám specifickým pro jednotlivé sublinie: výše uvedené médium odpovídá kultivačním podmínkám popsaným pro sublinii odvozenou od Kerafast/NCI (MC38-K). Sublinie Leiden (MC38-L) se kultivuje v médiu IMDM s 8 % FBS, 2 mM L-glutaminu a 50 µM 2-merkaptoethanolu. [3]. Uživatelé by měli dodržovat podmínky stanovené jejich dodavatelem.

Výhody článků MC38

Jednou z hlavních předností Buňky MC38 je jejich syngenní kompatibilita s široce dostupným kmenem myší C57BL/6. Tato kompatibilita umožňuje výzkumníkům studovat interakce mezi nádorem a imunitním systémem v plně imunkompetentním hostiteli, čímž se vyhnou matoucím vlivům imunodeficience, které omezují translační hodnotu modelů s xenotransplantáty. Nezměněný imunitní systém umožňuje důkladné hodnocení reakcí CD8-pozitivních T-lymfocytů, biologie makrofágů asociovaných s nádorem, aktivity přirozených zabíječských buněk a celého spektra adaptivní a vrozené protinádorové imunity.

Vzhledem k tomu, že původní nádor byl chemicky indukován DMH, vykazuje linie MC38 vysokou mutační zátěž nádoru a exprimuje imunogenní neoantigeny, což bylo potvrzeno sekvenováním celého exomu a analýzou peptidomu MHC třídy I [5]. Díky tomuto prostředí bohatému na neoantigeny reaguje tento model na inhibitory imunitních kontrolních bodů, které se zaměřují na signální dráhu receptoru programované buněčné smrti 1 [3], což je jeden z důvodů, proč se často používá jako analog hypermutované podskupiny lidských kolorektálních karcinomů, které na tyto terapie reagují. Díky své citlivosti na imunoterapii se tato buněčná linie stala jedním ze standardních předklinických nástrojů pro hodnocení nových kombinací inhibitorů imunitních kontrolních bodů a onkologických vakcín. Je třeba poznamenat, že přítomné specifické neoantigeny závisí na použité podlinii [3].

Rozsáhlý ekosystém geneticky modifikovaných odvozených linií MC38 dále rozšiřuje využitelnost tohoto modelu. Knockoutové linie zaměřené na imunitní regulátory, jako jsou PD-L1 (Cd274), B2m a CD47, stejně jako reportérové linie exprimující luciferázu nebo fluorescenční proteiny, jsou v databázi Cellosaurus katalogizovány jako deriváty linie CVCL_B288 a poskytují hotové nástroje pro mechanistické studie a zobrazovací studie in vivo. Doba zdvojnásobení populace přibližně 24 hodin [4] podporuje efektivní experimentální výkon a umožňuje genetickou manipulaci s touto buněčnou linií – pomocí lentiviru [12], retrovirus [10], a elektroporace [3] — to bylo prokázáno v celé řadě publikovaných studií.

Omezení buněk MC38

Zásadním omezením modelu MC38 je zdokumentovaná heterogenita mezi subliniemi pocházejícími z různých zdrojů. Studie Schrörse a kolegů z roku 2023 provedla srovnávací sekvenování exomu a transkriptomu buněk MC38 z Kerafastu (původ NCI/NIH, MC38-K) a ze sbírky Lékařského centra Univerzity v Leidenu (MC38-L) a zjistila podstatné rozdíly v mutačních profilech, ploidii a expresi neoantigenů [3]. Kmen MC38-L obsahoval přibližně 1,3krát více variant jednotlivých nukleotidů a malých inzercí a delecí než kmen MC38-K, pouze 35,3 % nesynonymních variant a 5,4 % případů fúzních genů bylo společných a odvozená ploidie činila 2 u kmenu MC38-K oproti 5 u kmenu MC38-L. Zásadní je, že u MC38-K chyběly dobře charakterizované neoepitopy Rpl18 a Adpgk, takže T buňky vytvořené proti nim rozpoznávaly a ničily MC38-L, nikoli však MC38-K. Výsledky získané s jednou sublinií MC38 proto nemusí být reprodukovatelné s buňkami z jiného zdroje.

V širším kontextu profilování pomocí SNP array poukázalo na problém aneuploidie a křížové kontaminace u běžně používaných myších buněčných linií; MC38 byla jednou z 99 linií zahrnutých do tohoto panelu, z nichž 15 se podstatně lišilo od svého uváděného genetického pozadí [6]. Studie neuvádí žádné konkrétní selhání ověření u kmenu MC38, ukazuje však, že samotné profilování STR nemusí stačit k rozlišení podkmenů odvozených od stejného inbredního kmene a neodhalí karyotypové změny. Vědci pracující s kmenem MC38 by měli používat přísné metody ověřování a dokumentovat přesný původ buněk použitých v každé studii.

Při používání terminologie týkající se imunogenity MC38 je třeba postupovat opatrně. Články z 90. let a počátku 21. století běžně popisují MC38 jako „málo“ nebo „slabě“ imunogenní nádor, protože nemodifikované buňky postupně rostou v imunkompetentních myších C57BL/6 [10] [11] [19]. Současná literatura z oblasti imunoonkologie naopak zdůrazňuje vysokou mutační zátěž tohoto nádoru a jeho citlivost na inhibitory kontrolních bodů [3]. Oba popisy jsou ve svém kontextu správné a čtenáři by je neměli považovat za protichůdné.

Jako chemicky indukovaný myší nádor nevykazuje MC38 sekvenci mutace, která je typická pro lidský kolorektální karcinom. Databáze Cellosaurus neobsahuje žádný ověřený záznam o sekvenčních variacích této linie, avšak absence anotace neznamená, že by zde chyběly mutace způsobující onemocnění: Schrörs a jeho kolegové například detekovali mutaci Smad4 v linii MC38-L, která nebyla přítomna v linii MC38-K. [3]. Vzhledem k tomu, že se tyto dvě podlinie natolik liší, je třeba se vyvarovat paušálních tvrzení o „mutacionálním profilu“ MC38 a výzkumníci by měli ověřit genotyp své vlastní populace. Na závěr je v záznamu o Cellosaurus uvedena varovná poznámka týkající se publikovaného mitochondriálního genomu MCA38: uložená sekvence (KM820832.1) je sekvence krysy označená jako pocházející z „izolátu krysy 406“, přestože MC38 je myšího původu [7], což dokládá, jak důležité je ověřovat zveřejněné sekvenční údaje týkající se této linie.

Zobrazit kompletní specifikace a objednat

Využití buněk MC38

Imunoterapie rakoviny a výzkum imunitních kontrolních bodů

Model MC38 se stal základním kamenem výzkumu inhibitorů imunitních kontrolních bodů díky své vysoké mutační zátěži a citlivosti na blokádu PD-1/PD-L1. Yadav a jeho kolegové použili MC38 společně s druhým myším modelem k vývoji a validaci postupu kombinujícího hmotnostní spektrometrii a sekvenování exomů pro predikci imunogenních nádorových mutací. Z více než 1 300 identifikovaných změn aminokyselin bylo přibližně 13 % předpovězeno jako mutace vázající se na MHC třídy I, přičemž jen malá část z nich byla potvrzena hmotnostní spektrometrií; strukturální modelování naznačilo, že imunogenní jsou mutace vystavené působení rozpouštědla, a očkování myší potvrdilo, že každý předpovězený peptid vyvolal terapeuticky aktivní reakce T-buněk [5]. Tato průlomová studie etablovala model MC38 jako referenční systém pro objevování neoantigenů a pomohla definovat principy, které se dnes uplatňují při vývoji personalizovaných vakcín proti rakovině.

Výzkum imunitní regulace zprostředkované glykany se rovněž opíral o model MC38. Cornelissen a jeho spolupracovníci použili CRISPR/Cas9 k vyřazení genu CMAS, který kóduje klíčový enzym sialylační dráhy, a zcela potlačili expresi kyseliny sialové na buněčném povrchu [8]. Na rozdíl od očekávání rostly tyto plně desialylované buňky MC38 in vivo významně rychleji než kontrolní buňky, vykazovaly sníženou frekvenci CD8-pozitivních T-buněk v nádoru a indukovaly apoptózu CD8-pozitivních T-buněk způsobem nezávislým na antigenu. Nízká exprese CMAS také korelovala s kratším přežitím bez recidivy v kohortě pacientů s kolorektálním karcinomem. Tato práce proto slouží jako varování pro terapeutické strategie zaměřené na potlačení sialylace nádoru a představuje MC38 jako cenný systém pro analýzu interakcí mezi glykany a imunitním systémem.

Zobrazování PD-L1 pomocí nových PET tracerů představuje další aktivní oblast použití. Dva lineární peptidové radiotracery, [^64Cu]/[^68Ga]HKP2201 a jeho dimer HKP2202, byly validovány na myších modelech s alotransplantáty karcinomu tlustého střeva MC38 a melanomu B16F10, přičemž exprese PD-L1 byla potvrzena imunofluorescencí a imunohistochemií jak v obou buněčných liniích, tak v jejich nádorech [9]. Studie kompetitivní vazby a blokování potvrdily specificitu vůči cíli a PET-zobrazení spolu s ex vivo biodistribucí ukázaly výraznou akumulaci v nádoru s rychlým vylučováním z krve a hlavních orgánů. Alotransplantát MC38 tak poskytl jednu z referenčních platforem pro hodnocení specificity traceru v translačním vývoji neinvazivního zobrazování imunitních kontrolních bodů.

Genová terapie cytokiny a modifikované extracelulární vezikuly

Buňky MC38 se široce používají jako model s nízkou imunogenitou k testování strategií genové terapie založených na cytokinu. Hiroishi a spolupracovníci prokázali, že transdukce buněk MC38 genem pro interferon alfa (IFN-α) vyvolala odmítnutí modifikovaných buněk u 13 z 15 imunokompetentních myší, a že smíchání buněk transdukovaných IFN-α a CD80 vedlo k synergickým protinádorovým účinkům, přičemž k odmítnutí došlo u 14 z 15 zvířat [10]. Eguchi a jeho spolupracovníci tuto práci rozšířili přímým srovnáním genové terapie IFN-α a interleukinu-12 (IL-12) v buňkách MC38 a zjistili, že IFN-α indukoval nádorově specifické cytotoxické reakce T lymfocytů a dlouhodobou imunitu, zatímco IL-12 primárně stimuloval nespecifické ničení za účasti jak CD8-pozitivních T buněk, tak přirozených zabíječských buněk [11].

Rossowska a její spolupracovníci významně přispěli k tomuto oboru tím, že geneticky upravili buňky MC38 tak, aby uvolňovaly extracelulární vezikuly (EV) naplněné imunostimulačním nákladem [12]. Pomocí lentivirových vektorů autoři vytvořili sublinie buněk MC38 s nadměrnou expresí myšího IL-12, s expresí shRNA namířené proti TGF-β1 nebo s kombinací obou, a prokázali, že genetická modifikace mateřských buněk je účinným způsobem, jak naložit molekuly zájmu jak do exozomů odvozených z nádoru, tak do mikrovezikul. Modifikované exosomy inhibovaly růst nádoru u myší s podkožními nádory MC38, zatímco exosomy z nemodifikovaných buněk tak neučinily. Nejtrvalejší účinek vyžadoval kombinaci s vakcínami na bázi dendritických buněk, které obnovily protinádorovou imunitu a indukovaly systémovou Th1 odpověď [12]. Studie prokázala, že modifikované exosomy odvozené z MC38 fungují spíše jako adjuvans, které může podporovat specifickou protinádorovou odezvu, než jako samostatná vakcína.

V kontextu nádoru MC38 byly také studovány exosomy pocházející z mezenchymálních stromálních buněk. Xing a jeho kolegové potlačili expresi GARP v mezenchymálních stromálních buňkách a ukázali, že exosomy z těchto buněk (siGARP-MSC) in vitro inhibovaly proliferaci, migraci a invazi MC38, snižovaly sekreci IL-6 a částečně inaktivovaly signální dráhu JAK1/STAT3 [13]. Tím se identifikuje parakrinní osa mezi stromálními a nádorovými buňkami, na kterou by se mohla zaměřit léčba, ačkoli se tyto poznatky zatím omezují na buněčné kultury. Tyto studie společně ilustrují všestrannost modelu MC38 pro hodnocení imunoterapeutických strategií založených na bezbuněčných a vezikulárních přístupech.

Nádorová imunologie, adheze a únik před imunitním systémem

Interakce mezi T lymfocyty a nádorovými buňkami MC38 byla předmětem podrobného mechanistického zkoumání. MacKenzie, Hoskin a Blay jako první popsali, že adheze T buněk aktivovaných anti-CD3 k buňkám MCA-38 byla zprostředkována především integrinem VLA-4 (α4β1), a že je podporována signálními drahami proteinové tyrozinkinázy a proteinkinázy C, zatímco je potlačována cAMP-závislými drahami, přičemž regulační mechanismus se nachází převážně v efektorové buňce [14]. Pozdější studie téže skupiny tento obraz upřesnila: protilátky proti α4 nebo β7, případně proti VCAM-1 na nádorových buňkách, adhezi potlačovaly, zatímco protilátky proti β1 nikoli, čímž byla identifikována osa α4β7–VCAM-1 jako dominantní. Tato práce rovněž ukázala, že adenosin, nukleosid, jehož koncentrace je zvýšená v hypoxickém mikroprostředí nádoru, potlačuje adhezi T buněk specificky blokováním funkce α4β7 [15]. Čtenáři by měli vzít na vědomí, že tyto dvě studie přiřazují ke stejné interakci různé β podjednotky.

Úloha přirozených zabíječských buněk při kontrole jaterních metastáz MC38 byla zkoumána jak u imunokompetentních, tak u imunodeficientních hostitelů. Cohen a spolupracovníci injikovali buňky MCA-38 (LD-MCA-38) do ileokolické žíly a zjistili, že konvenční myši C57BL/6 zadržely nádorové buňky v játrech a vyvinuly jaterní ložiska, zatímco athymické nahé myši odstranily přibližně 60 % značených buněk do 24 hodin a nevykazovaly žádné jaterní léze [16]. Neparenchymální jaterní buňky z nahých myší nebo myší léčených poly(I:C) — nikoli však z neléčených konvenčních myší — vykazovaly cytotoxický účinek na LD-MCA-38, přičemž odpovědná populace byla neadhezivní a pozitivní na asialo-GM1 (AsGM1); léčba protilátkou proti AsGM1 tuto ochranu zrušila. Volpe a jeho spolupracovníci tyto poznatky rozšířili a ukázali, že deplece buď anti-AsGM1, nebo anti-NK1.1 výrazně zvýšila počet jaterních ložisek a zkrátila dobu přežití, zatímco deplece T-buněk protilátkami proti Thy1.2 významně snížila počet ložisek, což naznačuje, že primárními efektorovými buňkami bránícími jaterným metastázám LD-MCA-38 jsou spíše NK buňky než T-buňky [17]. Johnkoski a jeho spolupracovníci dále prokázali, že jediná jaterní ložiska LD-MCA-38, vytvořená injekcí pod jaterní kapsuli, zesílila cytotoxickou a proliferační funkci neparenchymálních buněk jater, zvýšila podíl CD8-pozitivních a γδ T-buněk a zvýšila hladiny interleukinu-6 a faktoru nekrózy nádorů [18].

Rakovinové vakcíny a identifikace antigenů

Buňky MC38 slouží jako spolehlivá platforma pro vývoj a srovnávání strategií vakcín založených na celých nádorových buňkách. Hodge a Schlom porovnali retrovirové a poxvirové (vakcinové) vektory pro dodání kostimulační molekuly B7-1 do buněk MC38 [19]. Oba vektory vyvolaly srovnatelnou expresi B7-1 na povrchu buněk a stejnou ochranu proti expozici nativním buňkám MC38 o 14 dní později. Při opakované expozici po 40 dnech však byla retrovirová vakcína méně účinná a proti zavedeným plicním metastázám byla vakcína na bázi vektorů vakcínie významně účinnější (P = 0,0351; P = 0,024 u myší imunizovaných vakcínou; P = 0,0014 při kombinované analýze). Studie dospěla k závěru, že vakcína na bázi poxviru obsahující celé nádorové buňky je přinejmenším stejně účinná jako její retrovirová obdoba a v některých případech dokonce účinnější — tento poznatek posloužil jako podklad pro následné klinické využití vakcín proti rakovině na bázi poxviru. Lorenz a jeho spolupracovníci použili buňky MC38 infikované rekombinantním vakcínovým virem kódujícím myší LFA-3 (CD48), k prokázání, že vynucená exprese LFA-3 zvyšuje proliferaci, adhezi a cytotoxicitu T buněk in vitro a zcela zabraňuje růstu nádoru u syngenních myší C57BL/6, přičemž poskytuje částečnou ochranu proti pozdější expozici neinfikovanými mateřskými buňkami [20].

Identifikaci nádorových antigenů pomocí metody SEREX aplikovali na buňky MC38 Hampton a spolupracovníci, kteří imunizovali myši C57BL/6 buňkami MC38 a pomocí imunitních sér prováděli screening expresní knihovny odvozené z buněk MC38 [21]. Tento přístup identifikoval endogenní obalový (env) protein ekotropního leukemického viru a myší protein ATRX jako kandidátní nádorové antigeny, čímž rozšířil repertoár známých myších nádorových antigenů a poskytl nástroje pro mechanistické studie vakcín. Takeda a spolupracovníci vytvořili fúzní buňky z nádorových buněk MC38 a dendritických buněk, včetně dendritických buněk izolovaných z hostitelů s nádorem, a prokázali, že očkování jakýmkoli z těchto přípravků vyvolalo stejně vysokou cytolytickou aktivitu splenocytů proti MC38 a významně potlačilo zavedené plicní metastázy MC38 [22].

Odlišný přístup v rámci genové terapie využíval imunitu vůči epitopu α(1,3)galaktosyl (αGal). Unfer a jeho spolupracovníci vystavili myši s knockoutem genu pro α(1,3)galaktosyltransferázu (αGT) – které stejně jako lidé postrádají tento epitop a mohou vytvářet protilátky proti Gal – působení buněk rakoviny tlustého střeva MC38 exprimujících αGal [23]. Myši imunizované králičími erytrocyty vyvinuly titry protilátek proti αGal blížící se hodnotám pozorovaným v lidském séru, převážně IgG1 a IgG3, a vykazovaly lepší přežití a pomalejší vývoj nádoru ve srovnání s neimunizovanými knockoutovými myšími a kontrolními myšími divokého typu. Studie poskytuje in vivo důkaz koncepce αGT jako sebevražedného genu v genové terapii kolorektálního karcinomu; komplementem zprostředkovaná lýza buněk transdukovaných αGal byla již dříve prokázána in vitro s použitím lidského séra.

Nové terapeutické strategie a testování léčiv

Buňky MC38 byly využity k hodnocení řady farmakologických a fyzikálních léčebných postupů proti kolorektálnímu karcinomu. Kuriyama a spolupracovníci prokázali, že elektropermeabilizace výrazně zvýšila citlivost myších buněk kolorektálního karcinomu, včetně buněk MC38, na bleomycin in vitro, avšak nikoli na 5-fluorouracil nebo cisplatinu [24]. V doprovodných experimentech in vivo vedla elektrochemoterapie s bleomycinem nebo cisplatinou k úplné regresi subkutánních kolorektálních nádorů u pěti, respektive čtyř z osmi zvířat, což lze připsat zvýšené akumulaci léčiva uvnitř nádoru; publikovaná zpráva neuvádí, která z těchto dvou buněčných linií byla pro tyto transplantace použita. Manome a spolupracovníci použili buňky MC38 k prokázání, že ultrazvukem zprostředkované vnášení genů dokáže transfekovat „nahou“ plazmidovou DNA do buněk karcinomu tlustého střeva jak in vitro, tak v nádorech MC38 rostoucích u syngenních myší, čímž demonstrovali proveditelnost mechanického ozvučení jako nevirální techniky genového přenosu [25].

Proléky diklofenaku substituované karboranem byly přehodnoceny s využitím modelu MC38. Z řady přepracovaných sloučenin zwitteriontový amidin nesoucí nido-klastr zrušil životaschopnost buněk MC38 v nízkém mikromolárním rozmezí, přičemž působil hlavně silnou inhibicí buněčného dělení a mírnou apoptózou doprovázenou vyčerpáním reaktivních forem kyslíku a dusíku, zatímco samotný diklofenak a oxindoly substituované karboranem nebyly cytotoxické [26]. Optogenetické přístupy rovněž využívají buňky MC38: Buňky MC38 a B16F10 exprimující světlem řízenou vnější protonovou pumpu archaerhodopsin-3 (AR3) podléhaly apoptotické buněčné smrti po ozáření zeleným světlem a nádory exprimující AR3 transplantované do myší C57BL/6 vykazovaly po ozáření výrazné zmenšení nebo potlačený růst [27]. Park a spolupracovníci použili buňky MC38 jako kontrolu pro karcinom tlustého střeva ve studii genové terapie zaměřené na melanom, přičemž využili konstrukty promotoru/enhanceru specifické pro melanocyty spojené s genem purinové nukleosidfosforylázy Escherichia coli; 96 % buněk MC38 zůstalo životaschopných po léčbě proléčivem, což potvrdilo expresi omezenou na danou tkáň [28].

Závěr

Buňky MC38 zaujímají ústřední postavení ve výzkumu kolorektálního karcinomu a imunoonkologie. Jejich syngenní kompatibilita s myšími C57BL/6, vysoká mutační zátěž, bohatá škála neoantigenů a citlivost na inhibitory imunitních kontrolních bodů z nich společně činí jeden z nejinformativnějších předklinických modelů pro studium nádorů tlustého střeva, reakcí CD8-pozitivních T-lymfocytů, nádorových makrofágů, protinádorových vakcín a biologie signální dráhy receptoru programované buněčné smrti 1. Desítky let publikovaných prací potvrdily platnost tohoto modelu v oblastech genové terapie, biologie adheze, jaterních metastáz a hodnocení nových léčiv, zatímco novější studie využívající extracelulární vezikuly, PET zobrazování a optogenetiku nadále rozšiřují jeho translační význam. Vzhledem k dokumentovaným rozdílům mezi subliniemi by měl být u každé studie zaznamenán původ a ověřen genotyp. Výzkumníci, kteří potřebují spolehlivý a dobře charakterizovaný myší model kolorektálního karcinomu, si mohou buňky MC38 objednat nebo o ně požádat přímo na cytion.com.

Klíčové publikace

1. Corbett TH, Griswold DP Jr, Roberts BJ, et al. (1975) Vztahy při indukci nádorů při vývoji transplantovatelných nádorů tlustého střeva u myší pro testy chemoterapie, s poznámkou o struktuře karcinogenů. Cancer Research 35:2434–2439. PMID: 1149045
2. Tan MH, Holyoke ED, Goldrosen MH (1976) Adenokarcinomy tlustého střeva u myší: metody selektivní in vitro kultivace. Journal of the National Cancer Institute 56:871–873. PMID: 1255804 · DOI: 10.1093/jnci/56.4.871
3. Schrörs B, Hos BJ, Yildiz IG, et al. (2023) Kolorektální nádorové buněčné linie MC38 ze dvou různých zdrojů vykazují podstatné rozdíly v transkriptomu, mutomomu a expresi neoantigenů. Frontiers in Immunology 14:1102282. PMID: 36969213 · DOI: 10.3389/fimmu.2023.1102282
4. Morimoto-Tomita M, Ohashi Y, Matsubara A, et al. (2005) Buňky karcinomu tlustého střeva myší, které byly izolovány pro vysoký výskyt experimentálních jaterních metastáz, vykazují zrychlený a na ukotvení nezávislý růst. Clinical & Experimental Metastasis 22:513–521. PMID: 16320114 · DOI: 10.1007/s10585-005-3585-0
5. Yadav M, Jhunjhunwala S, Phung QT, et al. (2014) Predikce imunogenních nádorových mutací kombinací hmotnostní spektrometrie a sekvenování exomu. Nature 515:572–576. PMID: 25428506 · DOI: 10.1038/nature14001
6. Didion JP, Buus RJ, Naghashfar Z, et al. (2014) Profilování myších buněčných linií pomocí SNP-array identifikuje jejich původní kmeny a odhaluje křížovou kontaminaci a rozšířenou aneuploidii. BMC Genomics 15:847. PMID: 25277546 · DOI: 10.1186/1471-2164-15-847
7. Zhang CF, Yu XJ, Wang BY, et al. (2016) Sekvence celého mitochondriálního genomu buněčné linie MCA38 z kolorektálního karcinomu krysy. Mitochondrial DNA Part A 27:2034–2035. PMID: 25434994 · DOI: 10.3109/19401736.2014.974176 — viz upozornění v záznamu CVCL_B288 v databázi Cellosaurus.
8. Cornelissen LAM, Blanas A, van der Horst JC, et al. (2019) Narušení metabolismu kyseliny sialové podporuje růst nádoru tím, že zvyšuje apoptózu CD8+ T buněk. International Journal of Cancer 144:2290–2302. PMID: 30578646 · DOI: 10.1002/ijc.32084
9. Zhang L, Zhang S, Wu J, et al. (2023) PET-tracery na bázi lineárních peptidů pro zobrazování PD-L1 v nádorech. Molecular Pharmaceutics 20:4256–4267. PMID: 37368947 · DOI: 10.1021/acs.molpharmaceut.3c00382
10. Hiroishi K, Tüting T, Tahara H, Lotze MT (1999) Genová terapie interferonem alfa v kombinaci s transdukcí CD80 snižuje tumorigenitu a růst zavedeného nádoru v málo imunogenních nádorových modelech. Gene Therapy 6:1988–1994. PMID: 10637450 · DOI: 10.1038/sj.gt.3301034
11. Eguchi J, Hiroishi K, Ishii S, Mitamura K (2003) Genová terapie rakoviny pomocí interferonu alfa a interleukinu-12: interferon alfa indukuje nádorově specifické imunitní reakce, zatímco interleukin-12 stimuluje nespecifické ničení nádorových buněk. Cancer Immunology, Immunotherapy 52:378–386. PMID: 12739068 · DOI: 10.1007/s00262-002-0367-2
12. Rossowska J, Anger N, Wegierek K, et al. (2019) Protinádorový potenciál extracelulárních vezikul uvolňovaných geneticky modifikovanými buňkami myšího karcinomu tlustého střeva s nadměrnou expresí interleukinu-12 a shRNA pro TGF-β1. Frontiers in Immunology 10:211. PMID: 30814999 · DOI: 10.3389/fimmu.2019.00211
13. Xing H, Liang C, Xu X, et al. (2020) Mezenchymální stromální/kmenové buňky s potlačenou expresí GARP inhibují buněčnou proliferaci a invazi buněk myšího karcinomu tlustého střeva (MC38) prostřednictvím exozomů. Journal of Cellular and Molecular Medicine 24:13984–13990. PMID: 33155413 · DOI: 10.1111/jcmm.16008
14. MacKenzie WM, Hoskin DW, Blay J (1999) Adheze myších T buněk aktivovaných protilátkou proti CD3 k syngenním buňkám adenokarcinomu tlustého střeva je v efektorové buňce diferencovaně regulována drahami závislými na proteinové tyrozinkináze, proteinové kináze C a cAMP. Biochemical and Biophysical Research Communications 255:460–465. PMID: 10049731 · DOI: 10.1006/bbrc.1999.0232
15. MacKenzie WM, Hoskin DW, Blay J (2002) Adenozin potlačuje adhezi T lymfocytů k buňkám adenokarcinomu tlustého střeva zprostředkovanou integrinem alfa(4)beta(7). Experimental Cell Research 276:90–100. PMID: 11978011 · DOI: 10.1006/excr.2002.5514
16. Cohen SA, Tzung SP, Doerr RJ, Goldrosen MH (1990) Úloha jaterních buněk pozitivních na asialo-GM1 z myší bez thymu (athymic nude) nebo z myší léčených kyselinou polyinosinovou a polycytidylovou při potlačování experimentálních jaterních metastáz pocházejících z tlustého střeva. Cancer Research 50:1834–1840. PMID: 2306736
17. Volpe CM, Mehta N, Kim U, et al. (1999) AsGM1+ NK buňky zabraňují metastázování invazivních nádorových buněk LD-MCA-38 u nahých myší. The Journal of Surgical Research 84:157–161. PMID: 10357913 · DOI: 10.1006/jsre.1999.5631
18. Johnkoski JA, Tzung SP, Doerr RJ, Cohen SA (1992) Jaterní metastázy mění imunitní funkci neparenchymálních buněk myší jater. Archives of Surgery 127:1325–1329. PMID: 1444795 · DOI: 10.1001/archsurg.1992.01420110073015
19. Hodge JW, Schlom J (1999) Srovnávací studie retrovirového a poxvirového vektoru v celobuněčných nádorových vakcínách. Cancer Research 59:5106–5111. PMID: 10537283
20. Lorenz MG, Kantor JA, Schlom J, Hodge JW (1999) Indukce protinádorové imunity vyvolaná nádorovými buňkami exprimujícími myší analog LFA-3 prostřednictvím rekombinantního vakcínového viru. Human Gene Therapy 10:623–631. PMID: 10094205 · DOI: 10.1089/10430349950018698
21. Hampton TA, Conry RM, Khazaeli MB a kol. (2000) Analýza SEREX pro identifikaci nádorových antigenů v myším modelu adenokarcinomu. Cancer Gene Therapy 7:446–455. PMID: 10766351 · DOI: 10.1038/sj.cgt.7700124
22. Takeda A, Homma S, Okamoto T, et al. (2003) Fúze nezralých dendritických buněk s nádorovými buňkami indukují silnou protinádorovou imunitu. European Journal of Clinical Investigation 33:897–904. PMID: 14511362 · DOI: 10.1046/j.1365-2362.2003.01194.x
23. Unfer RC, Hellrung D, Link CJ Jr (2003) Imunita vůči epitopu alfa(1,3)galaktosyl poskytuje ochranu u myší infikovaných buňkami rakoviny tlustého střeva exprimujícími alfa(1,3)galaktosyltransferázu: nový sebevražedný gen pro genovou terapii rakoviny. Cancer Research 63:987–993. PMID: 12615713
24. Kuriyama S, Matsumoto M, Mitoro A, et al. (2000) Elektrochemoterapie kolorektálního karcinomu s běžně používanými chemoterapeutickými látkami v myším modelu. Digestive Diseases and Sciences 45:1568–1577. PMID: 11007108 · DOI: 10.1023/a:1005565027969
25. Manome Y, Nakamura M, Ohno T, Furuhata H (2000) Ultrazvuk usnadňuje transdukci „nahé“ plazmidové DNA do buněk karcinomu tlustého střeva in vitro a in vivo. Human Gene Therapy 11:1521–1528. PMID: 10945766 · DOI: 10.1089/10430340050083252
26. Selg C, Gordić V, Krajnović T, et al. (2024) Přepracování a hodnocení proléčiv na bázi diklofenaku substituovaných karboranem a jejich protinádorový potenciál. Scientific Reports 14:30488. PMID: 39681576 · DOI: 10.1038/s41598-024-81414-x
27. Nakao S, Kojima K, Sato K, et al. (2025) Optogenetická léčba rakoviny s využitím světlem řízené vnější protonové pumpy rhodopsinu archaerhodopsin-3 (AR3). Journal of the American Chemical Society 147:44131–44140. PMID: 41186408 · DOI: 10.1021/jacs.5c13053
28. Park BJ, Brown CK, Hu Y, et al. (1999) Zvýšení exprese genu specifického pro melanom pomocí tandemového enhanceru specifického pro melanocyty vede ke zvýšené cytotoxicitě genu pro purinovou nukleosidfosforylázu v melanomu. Human Gene Therapy 10:889–898. PMID: 10223723 · DOI: 10.1089/10430349950018292

Bibliografické údaje a abstrakty byly získány z databáze PubMed. Metadata buněčné linie pocházejí ze záznamu o MC-38 v databázi Cellosaurus (RRID:CVCL_B288).