Pendahuluan

Garis sel MC38 — yang juga dikenal sebagai MCA-38, MCA 38, MCA38, MC-38, MC-38 B/6, Mouse Colon 38, Colon 38, Colon-38, Colon38, Murine Carcinoma-38, dan C38 (nomor akses Cellosaurus CVCL_B288) — merupakan salah satu model tikus yang paling banyak digunakan dalam penelitian kanker kolorektal dan imuno-onkologi. Tumor induk diinduksi dengan karsinogen 1,2-dimetilhidrazin (DMH) pada tikus C57BL/6 dan dilaporkan oleh Corbett dan rekan-rekannya pada tahun 1975 [1]; garis sel tersebut kemudian dikembangkan melalui kultur oleh Tan, Holyoke, dan Goldrosen pada tahun 1976 [2]. Kompatibilitas singeniknya dengan tikus C57BL/6, beban mutasi yang tinggi, serta responsnya terhadap penghambat titik pemeriksaan imun telah menjadikan sel MC38 sebagai alat yang tak tergantikan dalam mempelajari neoplasma kolon, vaksin kanker, respons limfosit T CD8-positif, makrofag terkait tumor, serta biologi jalur reseptor kematian sel terprogram 1 (PD-1). Model ini terus menjadi landasan kemajuan dalam imunoterapi kanker, terapi gen, dan penemuan neoantigen.

Poin-Poin Penting

• MC38 adalah garis sel adenokarsinoma kolon tikus yang singenik dengan strain tikus C57BL/6, yang berasal dari tumor yang diinduksi oleh DMH.
• Garis sel tersebut memiliki beban mutasi yang tinggi dan mengekspresikan neoantigen yang dikenali oleh limfosit T CD8-positif — namun, neoantigen mana saja yang ada bergantung pada subgaris selnya (lihat di bawah).
• MC38 sensitif terhadap penghambat titik kontrol imun, sehingga menjadikannya model yang banyak digunakan dalam penelitian jalur PD-1/PD-L1.
• Model ini telah banyak digunakan dalam pengembangan vaksin kanker, terapi gen sitokin, dan penelitian imunologi tumor.
• Terdapat perbedaan genomik dan transkriptomik yang signifikan antara subgaris MC38 dari repositori yang berbeda. Neoepitop yang sudah dikenal, yaitu Rpl18 dan Adpgk, terdapat pada subline Leiden (MC38-L) tetapi tidak terdapat pada subline Kerafast/NCI (MC38-K), sehingga subline tersebut tidak dikenali oleh sel T yang sesuai. Pemilihan sumber yang cermat dan pendokumentasian asal-usul yang teliti sangatlah penting. [3]
• Tersedia berbagai garis keturunan hasil rekayasa genetika (knockout, reporter, dan overexpresi), yang memperluas fleksibilitas eksperimental model tersebut.

Apa Itu MC38?

MC38 adalah lini sel adenokarsinoma kolon yang dapat ditransplantasikan dan berasal dari tikus, yang diklasifikasikan sebagai lini sel kanker dalam basis data Cellosaurus (CVCL_B288). Baris sel ini berasal dari seekor tikus betina C57BL/6 yang usianya tidak diketahui dan menderita adenokarsinoma kolon (Adenokarsinoma kolon tikus, NCIt C120044). Corbett dan rekan-rekannya menginduksi 82 tumor usus besar pada empat strain tikus inbred sebagai bagian dari upaya sistematis untuk membangun model tumor usus besar yang dapat ditransplantasikan guna uji kemoterapi; empat tumor bertahan setelah transplantasi pertama dan memasuki tahap pemindahan sel secara berurutan [1]. Tan, Holyoke, dan Goldrosen kemudian menjelaskan metode untuk kultur selektif garis sel MCA-38 secara in vitro, dengan mencatat bahwa unsur-unsur fibroblastoid dapat dihilangkan melalui perlakuan tripsin untuk menghasilkan populasi epitel yang stabil [2]. Cellosaurus mencantumkan waktu penggandaan sebesar 24,3 jam untuk MC38 [4], dan garis keturunan tersebut dipertahankan sebagai kultur adhesi. Karakterisasi omik yang dilakukan meliputi sekuensing eksom lengkap, transkriptomik dengan mikroarray dan RNA-seq, proteomik peptidom MHC kelas I, analisis array SNP, serta sekuensing genom mitokondria. (Cellosaurus mencatat entri peptidom di bawah label generiknya "peptidom HLA kelas I"; sel tikus mempresentasikan peptida pada molekul H-2, bukan HLA.)

Informasi Kultur Sel MC38

Catatan mengenai kondisi khusus subgaris sel: media di atas sesuai dengan kondisi kultur yang dilaporkan untuk subgaris sel yang berasal dari Kerafast/NCI (MC38-K). Subgaris Leiden (MC38-L) dipertahankan dalam IMDM dengan 8% FBS, 2 mM L-glutamin, dan 50 µM 2-merkaptoetanol [3]. Pengguna harus mematuhi ketentuan yang ditetapkan oleh penyedia layanan mereka.

Keunggulan Sel MC38

Salah satu keunggulan utama dari Sel MC38 adalah kompatibilitas singeniknya dengan strain tikus C57BL/6 yang tersedia secara luas. Kompatibilitas ini memungkinkan para peneliti untuk mempelajari interaksi tumor-imun pada inang yang memiliki sistem imun yang utuh, sehingga terhindar dari faktor-faktor pengganggu akibat defisiensi imun yang membatasi nilai translasi model xenograft. Sistem kekebalan yang utuh memungkinkan evaluasi yang ketat terhadap respons limfosit T CD8-positif, biologi makrofag terkait tumor, aktivitas sel pembunuh alami (natural killer), serta seluruh spektrum kekebalan antitumor adaptif dan bawaan.

Karena tumor induknya diinduksi secara kimiawi dengan DMH, MC38 memiliki beban mutasi tumor yang tinggi dan mengekspresikan neoantigen imunogenik, yang dikarakterisasi melalui sekuensing eksom lengkap dan analisis peptidom MHC kelas I [5]. Latar belakang yang kaya akan neoantigen ini membuat model tersebut responsif terhadap penghambat titik pemeriksaan imun yang menargetkan jalur reseptor programmed cell death 1 [3], yang merupakan salah satu alasan mengapa garis sel ini sering digunakan sebagai analog untuk subset kanker kolorektal manusia yang mengalami hipermutasi dan merespons terapi semacam itu. Responsivitas garis sel ini terhadap imunoterapi telah menjadikannya salah satu alat praklinis standar untuk mengevaluasi kombinasi baru penghambat titik kontrol imun dan vaksin kanker. Perlu dicatat bahwa neoantigen spesifik yang terdapat bergantung pada subgaris sel yang digunakan [3].

Ekosistem yang luas dari garis keturunan turunan MC38 yang direkayasa semakin memperluas kegunaan model ini. Garis sel knockout yang menargetkan regulator kekebalan seperti PD-L1 (Cd274), B2m, dan CD47, serta garis sel reporter yang mengekspresikan luciferase atau protein fluoresen, terdaftar di Cellosaurus sebagai turunan dari CVCL_B288 dan menyediakan alat siap pakai untuk studi mekanistik dan pencitraan in vivo. Waktu penggandaan sekitar 24 jam [4] mendukung produktivitas eksperimental yang efisien, serta kemudahan manipulasi genetik pada garis sel tersebut — melalui lentivirus [12], retrovirus [10], dan elektroporasi [3] — telah dibuktikan dalam berbagai penelitian yang telah dipublikasikan.

Keterbatasan Sel MC38

Salah satu keterbatasan utama model MC38 adalah heterogenitas yang telah didokumentasikan di antara subgaris sel yang berasal dari sumber yang berbeda. Sebuah studi tahun 2023 oleh Schrörs dan rekan-rekannya melakukan sekuensing eksom dan transkriptom komparatif terhadap sel MC38 dari Kerafast (berasal dari NCI/NIH, MC38-K) serta dari koleksi Leiden University Medical Center (MC38-L), dan menemukan perbedaan yang signifikan dalam profil mutasi, ploidi, dan ekspresi neoantigen [3]. MC38-L mengandung sekitar 1,3 kali lebih banyak varian nukleotida tunggal serta insersi dan delesi kecil dibandingkan MC38-K, hanya 35,3% varian non-sinonim dan 5,4% peristiwa gen fusi yang sama, serta ploidi yang diperkirakan adalah dua untuk MC38-K dibandingkan lima untuk MC38-L. Yang penting, neoepitop Rpl18 dan Adpgk yang telah dikarakterisasi dengan baik tidak ditemukan pada MC38-K, sehingga sel T yang diinduksi untuk menargetkan keduanya mengenali dan membunuh MC38-L tetapi tidak MC38-K. Oleh karena itu, hasil yang diperoleh dari satu subgaris MC38 mungkin tidak dapat direproduksi dengan sel dari sumber yang berbeda.

Secara lebih luas, profilasi menggunakan SNP array telah menyoroti masalah aneuploidi dan kontaminasi silang di antara garis sel tikus yang umum digunakan; MC38 merupakan salah satu dari 99 garis sel yang termasuk dalam panel tersebut, di mana 15 di antaranya menunjukkan perbedaan yang signifikan dari latar belakang genetik yang dilaporkan [6]. Studi tersebut tidak melaporkan adanya kegagalan otentikasi spesifik pada MC38, namun menunjukkan bahwa profil STR saja mungkin tidak cukup untuk membedakan subgaris yang berasal dari strain inbred yang sama dan tidak mengungkap adanya perubahan kariotipe. Para peneliti yang bekerja dengan MC38 disarankan untuk menerapkan metode otentikasi yang ketat serta mendokumentasikan asal-usul sel yang digunakan dalam setiap penelitian secara tepat.

Istilah-istilah seputar imunogenisitas MC38 perlu diperhatikan dengan cermat. Makalah-makalah dari tahun 1990-an dan awal 2000-an secara rutin menggambarkan MC38 sebagai tumor yang "kurang" atau "lemah" imunogenisitasnya, karena sel-sel yang tidak dimodifikasi tumbuh secara progresif pada tikus C57BL/6 yang memiliki sistem kekebalan yang utuh [10] [11] [19]. Literatur terkini mengenai imuno-onkologi justru menekankan tingginya beban mutasi dan sensitivitasnya terhadap penghambat titik kontrol [3]. Kedua uraian tersebut akurat dalam konteksnya masing-masing, dan pembaca sebaiknya tidak menganggap keduanya saling bertentangan.

Sebagai tumor tikus yang diinduksi secara kimiawi, MC38 tidak memiliki urutan mutasi pendorong yang khas pada kanker kolorektal manusia. Cellosaurus tidak memiliki entri variasi urutan yang telah dikurasi untuk garis sel ini, namun tidak adanya anotasi tersebut bukanlah bukti bahwa mutasi penggerak tidak ada: Schrörs dan rekan-rekannya, misalnya, mendeteksi mutasi Smad4 pada MC38-L yang tidak terdapat pada MC38-K [3]. Karena kedua subgaris tersebut sangat berbeda, pernyataan umum mengenai “peta mutasi” MC38 sebaiknya dihindari, dan para peneliti harus memverifikasi genotipe stok mereka sendiri. Terakhir, entri Cellosaurus memuat catatan peringatan mengenai genom mitokondria MCA38 yang telah dipublikasikan: urutan yang disimpan (KM820832.1) adalah urutan tikus yang diberi label berasal dari "isolat tikus 406", meskipun MC38 berasal dari tikus [7], yang menggambarkan pentingnya memverifikasi data urutan yang telah dipublikasikan terkait dengan garis keturunan ini.

Lihat spesifikasi lengkap dan pesan

Aplikasi Sel MC38

Imunoterapi Kanker dan Penelitian Titik Kontrol Imun

Model MC38 telah menjadi landasan penelitian penghambat titik kontrol imun berkat beban mutasinya yang tinggi dan sensitivitasnya terhadap blokade PD-1/PD-L1. Yadav dan rekan-rekannya menggunakan MC38 bersama dengan model tikus kedua untuk mengembangkan dan memvalidasi alur kerja spektrometri massa–sekuensing eksom guna memprediksi mutasi tumor yang imunogenik. Dari lebih dari 1.300 perubahan asam amino yang teridentifikasi, sekitar 13% diprediksi akan berikatan dengan MHC kelas I, sebagian kecil di antaranya dikonfirmasi melalui spektrometri massa; pemodelan struktural menunjukkan bahwa mutasi yang terpapar pelarut adalah yang bersifat imunogenik, dan vaksinasi pada tikus mengonfirmasi bahwa setiap peptida yang diprediksi memicu respons sel T yang aktif secara terapeutik [5]. Studi penting ini menetapkan MC38 sebagai sistem acuan untuk penemuan neoantigen dan membantu mendefinisikan prinsip-prinsip yang kini diterapkan dalam pengembangan vaksin kanker yang dipersonalisasi.

Penelitian mengenai regulasi imun yang dimediasi glikan juga mengandalkan MC38. Cornelissen dan rekan-rekannya menggunakan CRISPR/Cas9 untuk menonaktifkan gen CMAS, yang mengkode enzim kunci dalam jalur sialilasi, dan sepenuhnya menghambat ekspresi asam sialat pada permukaan sel [8]. Berlawanan dengan ekspektasi, sel-sel MC38 yang sepenuhnya terdesialilasi ini tumbuh secara signifikan lebih cepat in vivo dibandingkan kelompok kontrol, menunjukkan penurunan frekuensi sel T CD8-positif intratumor, dan memicu apoptosis sel T CD8-positif secara independen dari antigen. Ekspresi CMAS yang rendah juga berkorelasi dengan masa kelangsungan hidup bebas kekambuhan yang lebih singkat pada kohort kanker kolorektal manusia. Oleh karena itu, penelitian ini berfungsi sebagai peringatan bagi strategi terapeutik yang bertujuan menghilangkan sialilasi tumor, dan menempatkan MC38 sebagai sistem yang berharga untuk mengurai interaksi glikan–imun.

Pencitraan PD-L1 dengan pelacak PET baru merupakan aplikasi aktif lainnya. Dua pelacak radioaktif berbasis peptida linier, [^64Cu]/[^68Ga]HKP2201 dan dimernya HKP2202, telah divalidasi pada model tikus yang membawa allograft kanker kolon MC38 dan melanoma B16F10, dengan ekspresi PD-L1 dikonfirmasi melalui imunofluoresensi dan imunohistokimia pada kedua garis sel tersebut serta tumornya [9]. Studi pengikatan kompetitif dan pemblokiran mengonfirmasi spesifisitas target, dan pencitraan PET serta biodistribusi ex vivo menunjukkan penyerapan tumor yang signifikan dengan klirens cepat dari darah dan organ utama. Dengan demikian, allograft MC38 menjadi salah satu platform rujukan untuk menilai spesifisitas penanda dalam pengembangan translasi pencitraan titik kontrol imun non-invasif.

Terapi Gen Sitokin dan Vesikel Ekstraseluler yang Direkayasa

Sel MC38 telah banyak digunakan sebagai model dengan imunogenisitas rendah untuk menguji strategi terapi gen berbasis sitokin. Hiroishi dan rekan-rekannya menunjukkan bahwa transduksi sel MC38 dengan gen interferon-alfa (IFN-α) menyebabkan penolakan terhadap sel-sel yang dimodifikasi pada 13 dari 15 tikus yang memiliki sistem imun yang utuh, dan bahwa pencampuran sel yang ditransduksi dengan IFN-α dan CD80 menghasilkan efek antitumor yang sinergis, dengan penolakan pada 14 dari 15 hewan [10]. Eguchi dan rekan-rekannya memperluas penelitian ini dengan membandingkan secara langsung terapi gen IFN-α dan interleukin-12 (IL-12) pada sel MC38, dan menemukan bahwa IFN-α menginduksi respons limfosit T sitotoksik spesifik tumor serta kekebalan jangka panjang, sedangkan IL-12 terutama merangsang pembunuhan nonspesifik yang melibatkan sel T CD8-positif dan sel pembunuh alami [11].

Rossowska dan rekan-rekannya memberikan kontribusi penting dalam bidang ini dengan merekayasa sel MC38 agar melepaskan vesikel ekstraseluler (EV) yang sarat dengan muatan imunostimulan [12]. Dengan menggunakan vektor lentiviral, para penulis menghasilkan subgaris sel MC38 yang mengekspresikan IL-12 murin secara berlebihan, mengekspresikan shRNA yang menargetkan TGF-β1, atau keduanya, dan menunjukkan bahwa modifikasi genetik sel induk merupakan cara yang efektif untuk memuat molekul yang diinginkan ke dalam eksosom dan mikrovesikel yang berasal dari tumor. Eksosom yang dimodifikasi menghambat pertumbuhan tumor pada tikus yang membawa tumor MC38 subkutan, sedangkan eksosom dari sel yang tidak dimodifikasi tidak. Efek yang paling bertahan lama memerlukan kombinasi dengan vaksin berbasis sel dendritik, yang memulihkan imunitas antitumor dan menginduksi respons Th1 sistemik [12]. Studi ini menetapkan eksosom yang dimodifikasi yang berasal dari MC38 sebagai adjuvan yang dapat mendukung respons antitumor spesifik, bukan sebagai vaksin mandiri.

Eksosom yang berasal dari sel stroma mesenkimal juga telah diteliti dalam konteks MC38. Xing dan rekan-rekannya menghambat ekspresi GARP pada sel stroma mesenkimal dan menunjukkan bahwa eksosom dari sel-sel ini (siGARP-MSC) menghambat proliferasi, migrasi, dan invasi MC38 in vitro, mengurangi sekresi IL-6, serta sebagian menonaktifkan jalur JAK1/STAT3 [13]. Hal ini mengidentifikasi sumbu parakrin antara sel stroma dan sel tumor yang dapat dijadikan target terapi, meskipun temuan ini sejauh ini terbatas pada kultur sel. Secara keseluruhan, penelitian-penelitian ini menggambarkan keserbagunaan model MC38 dalam mengevaluasi strategi imunoterapi berbasis vesikel dan bebas sel.

Imunologi Tumor, Adhesi, dan Penghindaran Imun

Interaksi antara limfosit T dan sel tumor MC38 telah menjadi subjek penelitian mekanistik yang mendetail. MacKenzie, Hoskin, dan Blay pertama kali melaporkan bahwa adhesi sel T yang diaktifkan oleh anti-CD3 terhadap sel MCA-38 dimediasi terutama melalui integrin VLA-4 (α4β1), dan bahwa proses tersebut dipromosikan oleh sinyal protein tirosin kinase dan protein kinase C, sementara dihambat oleh jalur yang bergantung pada cAMP, dengan mekanisme regulasi yang terutama terletak pada sel efektor [14]. Sebuah studi selanjutnya oleh kelompok peneliti yang sama memperjelas gambaran tersebut: antibodi terhadap α4 atau β7, atau terhadap VCAM-1 pada sel tumor, menghambat adhesi, sedangkan antibodi anti-β1 tidak, sehingga mengidentifikasi α4β7–VCAM-1 sebagai sumbu dominan. Penelitian tersebut juga menunjukkan bahwa adenosin, sebuah nukleosida yang melimpah di mikro lingkungan tumor hipoksik, menghambat adhesi sel T secara spesifik dengan cara memblokir fungsi α4β7 [15]. Pembaca perlu memperhatikan bahwa kedua makalah tersebut mengaitkan subunit β yang berbeda pada interaksi yang sama.

Peran sel pembunuh alami (natural killer cells) dalam mengendalikan metastasis hati MC38 telah diteliti baik pada inang yang memiliki sistem kekebalan yang utuh maupun pada inang yang mengalami defisiensi imun. Cohen dan rekan-rekannya menyuntikkan sel MCA-38 (LD-MCA-38) yang berasal dari hati ke dalam vena ileokolik dan menemukan bahwa tikus C57BL/6 konvensional menahan sel-sel tumor di hati dan mengembangkan fokus-fokus hepatik, sedangkan tikus telanjang atimik membersihkan sekitar 60% sel berlabel dalam waktu 24 jam dan tidak mengembangkan lesi hepatik [16]. Sel-sel hati non-parenkim dari tikus telanjang atau tikus yang diberi perlakuan poly(I:C) — tetapi bukan dari tikus konvensional yang tidak diberi perlakuan — bersifat sitotoksik terhadap LD-MCA-38, dan populasi yang bertanggung jawab atas hal tersebut bersifat non-adheren dan positif asialo-GM1 (AsGM1); pengobatan dengan anti-AsGM1 menghilangkan perlindungan ini. Volpe dan rekan-rekannya memperluas temuan ini, menunjukkan bahwa deplesi dengan antibodi anti-AsGM1 atau anti-NK1.1 secara signifikan meningkatkan fokus metastasis di hati dan memperpendek masa hidup, sedangkan deplesi sel T dengan antibodi anti-Thy1.2 secara signifikan mengurangi fokus tersebut, menunjukkan bahwa sel NK, bukan sel T, merupakan efektor utama yang mencegah metastasis LD-MCA-38 ke hati [17]. Johnkoski dan rekan-rekannya selanjutnya menunjukkan bahwa satu fokus LD-MCA-38 di hati, yang dibentuk melalui injeksi di bawah kapsul hati, meningkatkan fungsi sitotoksik dan proliferatif sel-sel non-parenkim hati, meningkatkan proporsi sel T CD8-positif dan γδ, serta meningkatkan kadar interleukin-6 dan faktor nekrosis tumor [18].

Vaksin Kanker dan Identifikasi Antigen

Sel MC38 telah berfungsi sebagai platform yang andal untuk mengembangkan dan membandingkan strategi vaksin sel tumor utuh. Hodge dan Schlom membandingkan vektor retrovirus dan poxvirus (vaccinia) untuk mengantarkan molekul kostimulatorik B7-1 ke sel MC38 [19]. Kedua vektor tersebut menginduksi ekspresi permukaan B7-1 yang setara serta perlindungan yang sama terhadap paparan sel MC38 asli 14 hari kemudian. Namun, pada paparan ulang pada hari ke-40, vaksin retroviral kurang efektif, dan terhadap metastasis paru yang telah terbentuk, vaksin yang menggunakan vektor vaccinia secara signifikan lebih unggul (P = 0,0351; P = 0,024 pada tikus yang kebal terhadap vaccinia; P = 0,0014 pada analisis gabungan). Studi tersebut menyimpulkan bahwa vaksin sel tumor utuh berbasis vektor poxvirus setidaknya sama efektifnya dengan, dan terkadang lebih efektif daripada, vaksin retrovirus sejenisnya — temuan yang menjadi dasar pengembangan klinis selanjutnya dari vaksin kanker berbasis vektor poxvirus. Lorenz dan rekan-rekannya menggunakan sel MC38 yang terinfeksi virus vaccinia rekombinan yang mengkodekan LFA-3 (CD48) untuk menunjukkan bahwa ekspresi LFA-3 yang ditingkatkan meningkatkan proliferasi sel T, adhesi, dan sitotoksisitas in vitro serta sepenuhnya mencegah pertumbuhan tumor pada tikus C57BL/6 yang sejenis, dengan perlindungan parsial terhadap paparan selanjutnya dengan sel induk yang tidak terinfeksi [20].

Identifikasi antigen tumor menggunakan pendekatan SEREX diterapkan pada sel MC38 oleh Hampton dan rekan-rekannya, yang mengimunisasi tikus C57BL/6 dengan sel MC38 dan menyaring perpustakaan ekspresi yang berasal dari sel MC38 menggunakan serum imun [21]. Pendekatan ini mengidentifikasi protein selubung (env) virus leukemia ekotropik endogen dan protein ATRX tikus sebagai kandidat antigen tumor, memperluas repertoar antigen terkait tumor tikus yang diketahui, serta menyediakan alat untuk studi vaksin berbasis mekanisme. Takeda dan rekan-rekannya menghasilkan sel fusi dari sel tumor MC38 dan sel dendritik, termasuk sel dendritik yang diisolasi dari inang yang mengidap tumor, dan menunjukkan bahwa vaksinasi dengan salah satu dari kedua preparat tersebut menginduksi aktivitas sitolitik splenosit yang sama tingginya terhadap MC38 dan secara signifikan menekan metastasis paru-paru MC38 yang telah terbentuk [22].

Pendekatan terapi gen yang berbeda memanfaatkan kekebalan terhadap epitop α(1,3)galaktosil (αGal). Unfer dan rekan-rekannya memaparkan tikus knockout α(1,3)galaktosiltransferase (αGT)—yang, seperti manusia, tidak memiliki epitop tersebut dan dapat menghasilkan antibodi anti-Gal—dengan sel kanker kolon MC38 yang mengekspresikan αGal [23]. Tikus yang diimunisasi dengan eritrosit kelinci mengembangkan titer antibodi anti-αGal yang mendekati titer yang ditemukan dalam serum manusia, terutama IgG1 dan IgG3, serta menunjukkan peningkatan kelangsungan hidup dan perkembangan tumor yang lebih lambat dibandingkan dengan kelompok kontrol tikus knockout yang tidak diimunisasi dan tikus tipe liar. Studi ini memberikan bukti konsep in vivo bahwa αGT dapat berfungsi sebagai gen bunuh diri dalam terapi gen kanker kolorektal; lisis yang dimediasi komplemen pada sel yang ditransduksi αGal sebelumnya telah ditunjukkan in vitro menggunakan serum manusia.

Strategi Terapi Baru dan Pengujian Obat

Sel MC38 telah digunakan untuk mengevaluasi berbagai modalitas pengobatan farmakologis dan fisik terhadap kanker kolorektal. Kuriyama dan rekan-rekannya menunjukkan bahwa elektropermeabilisasi secara signifikan meningkatkan sensitivitas sel kanker kolorektal tikus, termasuk MC38, terhadap bleomycin in vitro, meskipun tidak terhadap 5-fluorouracil atau cisplatin [24]. Dalam eksperimen in vivo yang menyertai, elektrokemoterapi dengan bleomycin atau cisplatin menghasilkan regresi total tumor kolorektal subkutan pada lima dan empat dari delapan hewan masing-masing, efek yang dikaitkan dengan peningkatan akumulasi obat di dalam tumor; laporan yang diterbitkan tidak menyebutkan garis sel mana yang digunakan untuk transplantasi ini. Manome dan rekan-rekannya menggunakan sel MC38 untuk menunjukkan bahwa pengantaran gen yang dimediasi ultrasonik dapat mentransfeksi DNA plasmid telanjang ke dalam sel karsinoma kolon baik in vitro maupun pada tumor MC38 yang tumbuh di tikus syngenik, sehingga membuktikan kelayakan insonasi mekanis sebagai teknik transfer gen non-viral [25].

Prodrug diklofenak yang disubstitusi karboran telah dievaluasi ulang menggunakan model MC38. Di antara serangkaian senyawa yang dirancang ulang, sebuah amidin zwitterionik yang membawa gugus nido menghancurkan viabilitas MC38 pada kisaran mikromolar rendah, bekerja terutama melalui penghambatan kuat pembelahan sel dan apoptosis sedang yang disertai dengan penipisan spesies oksigen dan nitrogen reaktif, sedangkan diklofenak itu sendiri dan oksindol yang disubstitusi dengan karboran tidak bersifat sitotoksik [26]. Pendekatan optogenetik juga telah memanfaatkan sel MC38: Sel MC38 dan B16F10 yang mengekspresikan pompa proton keluar yang digerakkan oleh cahaya, archaerhodopsin-3 (AR3), mengalami kematian sel apoptosis setelah penyinaran cahaya hijau, dan tumor yang mengekspresikan AR3 yang ditransplantasikan ke tikus C57BL/6 menunjukkan penyusutan yang signifikan atau pertumbuhan yang terhambat setelah penyinaran [27]. Park dan rekan-rekannya menggunakan sel MC38 sebagai kontrol karsinoma kolon dalam sebuah studi terapi gen yang menargetkan melanoma, dengan memanfaatkan konstruksi promotor/penguat spesifik melanosit yang terhubung dengan gen purine nucleoside phosphorylase Escherichia coli; 96% sel MC38 tetap hidup setelah perlakuan dengan prodrug, yang mengonfirmasi ekspresi yang terbatas pada jaringan [28].

Kesimpulan

Sel MC38 memegang peranan sentral dalam penelitian kanker kolorektal dan imuno-onkologi. Kompatibilitas singeniknya dengan tikus C57BL/6, beban mutasi yang tinggi, lanskap neoantigen yang kaya, serta sensitivitasnya terhadap penghambat titik kontrol imun secara kolektif menjadikannya salah satu model praklinis paling informatif untuk mempelajari neoplasma kolon, respons limfosit T CD8-positif, makrofag terkait tumor, vaksin kanker, dan biologi jalur reseptor programmed cell death 1. Puluhan tahun penelitian yang telah dipublikasikan telah memvalidasi model ini dalam bidang terapi gen, biologi adhesi, metastasis hati, dan evaluasi obat baru, sementara studi-studi terbaru yang memanfaatkan vesikel ekstraseluler, pencitraan PET, dan optogenetika terus memperluas relevansi translasi model ini. Mengingat adanya perbedaan yang tercatat antara subgaris sel, asal-usul sel harus dicatat dan genotipe diverifikasi untuk setiap penelitian. Para peneliti yang membutuhkan model karsinoma kolorektal murin yang andal dan terkarakterisasi dengan baik dapat memesan atau menanyakan tentang sel MC38 secara langsung di cytion.com.

Publikasi Utama

1. Corbett TH, Griswold DP Jr, Roberts BJ, dkk. (1975) Hubungan induksi tumor dalam pengembangan kanker kolon yang dapat ditransplantasikan pada tikus untuk uji kemoterapi, dengan catatan mengenai struktur karsinogen. Cancer Research 35:2434–2439. PMID: 1149045
2. Tan MH, Holyoke ED, Goldrosen MH (1976) Adenokarsinoma kolon murine: metode kultur selektif in vitro. 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, dkk. (2023) Garis sel tumor kolorektal MC38 dari dua sumber berbeda menunjukkan perbedaan substansial dalam ekspresi transkriptom, mutanom, dan neoantigen. Frontiers in Immunology 14:1102282. PMID: 36969213 · DOI: 10.3389/fimmu.2023.1102282
4. Morimoto-Tomita M, Ohashi Y, Matsubara A, dkk. (2005) Sel-sel karsinoma kolon tikus yang dikembangkan untuk menghasilkan insiden metastasis hati eksperimental yang tinggi menunjukkan pertumbuhan yang dipercepat dan tidak bergantung pada perlekatan. Clinical & Experimental Metastasis 22:513–521. PMID: 16320114 · DOI: 10.1007/s10585-005-3585-0
5. Yadav M, Jhunjhunwala S, Phung QT, dkk. (2014) Memprediksi mutasi tumor yang imunogenik dengan menggabungkan spektrometri massa dan sekuensing eksom. *Nature* 515:572–576. PMID: 25428506 · DOI: 10.1038/nature14001
6. Didion JP, Buus RJ, Naghashfar Z, dkk. (2014) Profil array SNP pada garis sel tikus mengidentifikasi strain asal mereka serta mengungkap kontaminasi silang dan aneuploidi yang meluas. BMC Genomics 15:847. PMID: 25277546 · DOI: 10.1186/1471-2164-15-847
7. Zhang CF, Yu XJ, Wang BY, dkk. (2016) Urutan genom mitokondria lengkap dari garis sel kanker kolorektal tikus MCA38. Mitochondrial DNA Part A 27:2034–2035. PMID: 25434994 · DOI: 10.3109/19401736.2014.974176 — lihat catatan peringatan pada entri Cellosaurus CVCL_B288.
8. Cornelissen LAM, Blanas A, van der Horst JC, dkk. (2019) Gangguan metabolisme asam sialat mendorong pertumbuhan tumor dengan meningkatkan apoptosis sel T CD8+. International Journal of Cancer 144:2290–2302. PMID: 30578646 · DOI: 10.1002/ijc.32084
9. Zhang L, Zhang S, Wu J, dkk. (2023) Pelacak PET berbasis peptida linier untuk pencitraan PD-L1 pada tumor. Molecular Pharmaceutics 20:4256–4267. PMID: 37368947 · DOI: 10.1021/acs.molpharmaceut.3c00382
10. Hiroishi K, Tüting T, Tahara H, Lotze MT (1999) Terapi gen interferon-alfa yang dikombinasikan dengan transduksi CD80 mengurangi tumorigenisitas dan pertumbuhan tumor yang telah terbentuk pada model tumor dengan imunogenisitas rendah. Gene Therapy 6:1988–1994. PMID: 10637450 · DOI: 10.1038/sj.gt.3301034
11. Eguchi J, Hiroishi K, Ishii S, Mitamura K (2003) Terapi gen interferon-alfa dan interleukin-12 untuk kanker: interferon-alfa menginduksi respons imun spesifik tumor, sedangkan interleukin-12 merangsang pembunuhan sel tumor secara nonspesifik. Cancer Immunology, Immunotherapy 52:378–386. PMID: 12739068 · DOI: 10.1007/s00262-002-0367-2
12. Rossowska J, Anger N, Wegierek K, dkk. (2019) Potensi antitumor vesikel ekstraseluler yang dilepaskan oleh sel karsinoma kolon murin yang dimodifikasi secara genetik dengan ekspresi berlebih interleukin-12 dan shRNA untuk TGF-β1. Frontiers in Immunology 10:211. PMID: 30814999 · DOI: 10.3389/fimmu.2019.00211
13. Xing H, Liang C, Xu X, dkk. (2020) Sel-sel stroma mesenkim/seperti sel punca dari penekanan GARP menghambat proliferasi sel dan invasi sel kanker usus besar tikus (MC38) melalui eksosom. Journal of Cellular and Molecular Medicine 24:13984–13990. PMID: 33155413 · DOI: 10.1111/jcmm.16008
14. MacKenzie WM, Hoskin DW, Blay J (1999) Adhesi sel T tikus yang diaktifkan oleh anti-CD3 terhadap sel adenokarsinoma usus besar yang sejenis diatur secara berbeda oleh jalur protein tirosin kinase, protein kinase C, dan jalur yang bergantung pada cAMP dalam sel efektor. Biochemical and Biophysical Research Communications 255:460–465. PMID: 10049731 · DOI: 10.1006/bbrc.1999.0232
15. MacKenzie WM, Hoskin DW, Blay J (2002) Adenosin menghambat adhesi limfosit T ke sel-sel adenokarsinoma kolon yang dimediasi oleh integrin 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) Peran sel-sel hati positif asialo-GM1 dari tikus athymic nude atau tikus yang diberi perlakuan asam poliinosinat-polisitidilat dalam menekan metastasis hati eksperimental yang berasal dari usus besar. Cancer Research 50:1834–1840. PMID: 2306736
17. Volpe CM, Mehta N, Kim U, dkk. (1999) Sel NK AsGM1+ mencegah metastasis sel tumor LD-MCA-38 yang menyerang pada tikus telanjang. 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) Metastasis hati mengubah fungsi kekebalan sel-sel non-parenkim hati tikus. Archives of Surgery 127:1325–1329. PMID: 1444795 · DOI: 10.1001/archsurg.1992.01420110073015
19. Hodge JW, Schlom J (1999) Studi perbandingan antara vektor retrovirus dan vektor poxvirus dalam vaksin sel tumor utuh. Cancer Research 59:5106–5111. PMID: 10537283
20. Lorenz MG, Kantor JA, Schlom J, Hodge JW (1999) Induksi imunitas antitumor yang dipicu oleh sel tumor yang mengekspresikan analog LFA-3 tikus melalui virus vaccinia rekombinan. Human Gene Therapy 10:623–631. PMID: 10094205 · DOI: 10.1089/10430349950018698
21. Hampton TA, Conry RM, Khazaeli MB, dkk. (2000) Analisis SEREX untuk identifikasi antigen tumor pada model tikus adenokarsinoma. Cancer Gene Therapy 7:446–455. PMID: 10766351 · DOI: 10.1038/sj.cgt.7700124
22. Takeda A, Homma S, Okamoto T, dkk. (2003) Fusi sel dendritik imatur/sel tumor menginduksi imunitas antitumor yang kuat. 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) Kekebalan terhadap epitop alfa(1,3)galaktosil memberikan perlindungan pada tikus yang terpapar sel kanker usus besar yang mengekspresikan alfa(1,3)galaktosil-transferase: gen bunuh diri baru untuk terapi gen kanker. Cancer Research 63:987–993. PMID: 12615713
24. Kuriyama S, Matsumoto M, Mitoro A, dkk. (2000) Elektrokemoterapi untuk kanker kolorektal dengan agen kemoterapi yang umum digunakan pada model tikus. Digestive Diseases and Sciences 45:1568–1577. PMID: 11007108 · DOI: 10.1023/a:1005565027969
25. Manome Y, Nakamura M, Ohno T, Furuhata H (2000) Ultrasonik memfasilitasi transduksi DNA plasmid telanjang ke dalam sel karsinoma kolon secara in vitro dan in vivo. Human Gene Therapy 11:1521–1528. PMID: 10945766 · DOI: 10.1089/10430340050083252
26. Selg C, Gordić V, Krajnović T, dkk. (2024) Perancangan ulang dan evaluasi prodrug berbasis diklofenak yang disubstitusi karboran serta potensi antikankernya. Scientific Reports 14:30488. PMID: 39681576 · DOI: 10.1038/s41598-024-81414-x
27. Nakao S, Kojima K, Sato K, dkk. (2025) Terapi kanker optogenetik menggunakan pompa proton keluar yang digerakkan oleh cahaya, rhodopsin 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, dkk. (1999) Peningkatan ekspresi gen spesifik melanoma menggunakan enhancer tandem spesifik melanosit menghasilkan peningkatan sitotoksisitas gen purine nucleoside phosphorylase pada melanoma. Human Gene Therapy 10:889–898. PMID: 10223723 · DOI: 10.1089/10430349950018292

Data bibliografi dan abstrak diambil dari PubMed. Metadata garis sel dari entri Cellosaurus untuk MC-38 (RRID:CVCL_B288).