NCI-H460細胞 - NCI-H460の知見を活用した肺がん研究の進め方

NCI-H460は、ヒト由来の非小細胞肺がん細胞株であり、肺がんおよび毒性学の研究で広く使用されています。この細胞株は、腫瘍の発生、増殖、薬剤耐性など、がん生物学のさまざまな側面を研究するための貴重なツールです。さらに、NCI-H460細胞は、抗がん剤の開発に適したモデルでもあります。

NCI-H460細胞：由来と一般的な特性

細胞株の由来と一般的な特性は、その研究用途に大きく寄与します。本記事のこのセクションでは、NCI-H460肺がん細胞の由来と主な特徴について解説します。以下の点について理解できます：NCI-H460細胞とは何か？ NCI-H460細胞株の種類は何か？NCI-H460の形態はどのようなものか？

• NCI-H460細胞株は、大細胞型肺がんを患うヨーロッパ人男性の胸水から由来しています。1982年にA.F. Gazdarらによって樹立されました。
• NCI-H460肺がん細胞は上皮様形態を示します。
• NCI-H460は、低三倍体核型を持つ腫瘍形成能のある細胞株です。これらの細胞のモード染色体数は57です。また、NCI-H460細胞は、同程度の頻度でモード染色体数58を示すこともあります。
• これらの肺がん細胞は、非小細胞肺がんと同様に多くのNCI-H460変異を有しており、その一例として、細胞の増殖、成長、浸潤、および転移に関与するNCI-H460 KRAS変異が挙げられる。

この中年患者のCT検査の結果、左下葉に肺腫瘍が認められた。さらなる検査の結果、小細胞肺がん（SCLC）と診断された。

NCI-H460細胞の培養情報

NCI-H460細胞株を適切に扱って維持管理するためには、以下の重要なポイントを知っておく必要があります。ここでは、NCI-H460の倍加時間、NCI-H460の培養液、およびNCI-H460肺がん細胞の基本的な細胞培養手順について解説します。

NCI-H460細胞の培養における要点

倍加時間：

NCI-H460の倍加時間は約33時間です。

付着型か浮遊型か：

NCI-H460肺がん細胞は付着性です。

継代倍率：

NCI-H460細胞株に推奨される継代比は1:2および1:4です。古い培地を除去した後、付着細胞を1×リン酸緩衝生理食塩水で洗浄します。 その後、細胞をAccutase継代溶液中で室温で8～10分間インキュベートします。解離した細胞を培養液に再懸濁し、遠心分離します。回収した細胞を再度再懸濁し、新しいフラスコに移して培養します。

増殖培地：

NCI-H460の培養培地としてRPMI 1640を使用する。これに10%の胎児牛血清、2.1 mMの安定型グルタミン、および2.0 g/LのNaHCO3を添加する。培地は週に2～3回交換する必要がある。

培養条件：

NCI-H460の培養は、37°Cの加湿インキュベーター内で、5%のCO₂を連続供給しながら維持する。

保存：

NCI-H460肺がん細胞は、液体窒素の気相中、または電気式超低温フリーザー内で-150°C以下の温度で長期保存することができます。

凍結手順および培地：

NCI-H460細胞の凍結および保存には、CM-1またはCM-ACF培地を使用する。細胞の生存率を最大限に維持するため、緩慢凍結法が推奨される。

解凍手順：

凍結したNCI-H460細胞は、あらかじめ温めておいた水浴（37°C）中で、小さな氷の塊が残るまで40～60秒間解凍します。 解凍した細胞に新鮮な培地を加え、遠心分離を行って凍結培地の成分を除去します。回収した細胞ペレットを再度懸濁させ、増殖用の培地が入った新しいフラスコに細胞を分注します。NCI-H460細胞がフラスコの表面に付着するまでには、ほぼ24時間かかる場合があります。

バイオセーフティレベル：

NCI-H460肺がん細胞は、バイオセーフティレベル1の実験室で取り扱いおよび維持管理されます。

10倍および20倍の倍率で観察した、接着性クラスターを形成して増殖しているNCI-H460細胞。

公開日：2023年 | 最終更新日：2026年5月

NCI-H460細胞の長所と短所

NCI-H460は、肺がん研究において広く使用されている細胞株です。本節では、NCI-H460肺がん細胞に関する一般的な長所と短所について解説します。

長所

NCI-H460非小細胞肺がん細胞株の長所は以下の通りです：

• 腫瘍の由来

  NCI-H460細胞株は、大細胞型肺がんの患者から樹立されたものであり、この特定の肺がんタイプを代表しています。これらは、肺がんの生物学的特性を研究し、新規かつ効果的な治療法を開発するためのモデルとして用いられています。 NCI-H460細胞は腫瘍形成能を有しており、免疫不全マウスに注入することで、腫瘍の増殖や発達、および候補薬の有効性を研究するための生体内腫瘍モデルを構築することができます。

• 高い増殖率

  NCI-H460は、A549などの他の非小細胞肺がん細胞株に比べて高い増殖率を示します。この利点により、細胞の入手性が向上し、研究者が再現性が高く、時間的制約のある実験を行うのに役立ちます。

デメリット

NCI-H460 肺がん細胞に関連する欠点は以下の通りです：

• 均一性

  NCI-H460細胞は、単一の患者の腫瘍から採取されたものであるため、均一性が高い。そのため、一般的に、患者の腫瘍に見られるような複雑性や不均一性を欠いている。

NCI-H460細胞の研究用途

NCI-H460肺がん細胞は、肺がんに関連する研究で広く利用されています。以下に、NCI-H460細胞の重要な研究用途をいくつか挙げます：

• 肺がん研究：NCI-H460細胞は、腫瘍の発生、増殖、転移に関与する細胞および分子メカニズムを解明するための極めて貴重なモデルです。さらに、肺がんの進行に関連する重要なシグナル伝達経路、分子標的、および様々な遺伝子変異の研究にも利用されています。 これらの要因を効果的に解明するため、NCI-H460細胞を用いた数多くの研究が行われてきました。 2019年に実施された研究では、過剰発現した核内ユビキタス・カゼインおよびサイクリン依存性キナーゼ基質（NUCKS）が、PI3K/AKTシグナル伝達経路の調節を介して腫瘍細胞の増殖に関与していることが示唆されました[1]。 同様に、eIF4E遺伝子の役割を解明するために、NCI-H460細胞を用いたin vitroおよびin vivo研究が行われた。その結果、eIF4E遺伝子が肺癌の増殖および血管新生に関与していることが明らかになり、有望な抗肺がん薬の開発における標的となり得ることが示された[2]。
• 創薬および医薬品開発：ヒト肺がん細胞株であるNCI-H460は、創薬および医薬品開発の研究において広く利用されている。研究者らは、この細胞株を用いて、新規薬剤候補や標的療法、および主にNCI-H460のKRAS変異を標的とする治療法の毒性や有効性を調査している。 2023年にHaoyue Huらが行った研究では、NCI-H460細胞を用いて、抗がん剤アンロチニブの抗がん効果を調査した。 その結果、アンロチニブはMEK/ERKシグナル伝達カスケードを阻害することで、KRAS変異型肺がん細胞の増殖に部分的な影響を与えることが示された[3]。同様に、フェノール化合物であるカルノシン酸についても、NCI-H460細胞を用いて抗増殖活性およびアポトーシス誘導活性のスクリーニングが行われた[4]。
• 薬剤耐性：NCI-H460細胞株は、肺癌の薬剤耐性メカニズムを研究するのに理想的である。研究者らは、これらの細胞を用いて薬剤耐性モデルを構築し、その根底にある遺伝子、分子因子、およびシグナル伝達経路を特定している。 例えば、ある研究では、非小細胞肺がん細胞におけるペメトレキセド耐性の根本的な分子メカニズムを解明するため、多標的抗葉酸剤であるペメトレキセドに耐性を示すNCI-H460細胞株が開発された[5]。

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NCI-H460細胞を取り上げた研究論文

NCI-H460肺がん細胞株に関する興味深い研究論文をいくつかご紹介します。

黒豆由来の天然グルカンがPI3K-AktおよびMAPK経路を介してがん細胞の増殖を抑制

『Molecules』（2023年）に掲載された本研究では、黒豆由来の天然α-1,6-グルカン「BBWPW」が、PI3K/AKT/MAPK経路の調節を介してNCI-H460細胞の増殖を抑制することが示唆された。

ジオシン-6′-O-アセテートは、細胞周期の停止およびカスパーゼ依存性アポトーシスの誘導を介して肺がん細胞の増殖を抑制する

『Phytomedicine』（2019年）に掲載された本論文は、新規天然化合物であるジオシン-6′-O-アセテートが、NCI-H460肺がん細胞に対して抗増殖効果を発揮することを明らかにした。

miRNA-425-5pは、PTEN/PI3K/AKTシグナル伝達軸を介して肺がんの増殖を促進する

『BMC Pulmonary Medicine』（2020年）の研究によると、マイクロRNA-425-5pはPTEN/PI3K/AKT経路を介して肺癌の腫瘍形成を促進する。

キナリザリンは、Akt、MAPK、STAT3、およびp53シグナル伝達経路を調節することにより、肺がんA549細胞に対して抗腫瘍効果を発揮する

『Molecular Medicine Reports』（2017年）に掲載された本論文は、NCI-H460およびその他の肺がん細胞におけるキナリザリン化合物の抗腫瘍の可能性と、その作用機序について提唱している。

Eucalyptus globulus Labill.の煎じ抽出物は、p53レベルを上昇させ、細胞周期プロファイルを変化させることで、NCI-H460細胞の増殖を抑制する

『Food and Function』（2019年）に掲載されたこの研究は、NCI-H460細胞を用いたEucalyptus globulus Labill.抽出物の潜在的な抗がん効果に焦点を当てています。その結果、この植物抽出物は、NCI-H460細胞におけるp53の発現を増加させ、細胞周期プロファイルを調節することで、これらの効果を発揮することが示されました。

NCI-H460細胞株に関するリソース：プロトコル、動画など

ここでは、NCI-H460肺がん細胞に関するオンラインリソースをいくつか紹介します。

• NCI-H460細胞へのトランスフェクション：この動画チュートリアルは、プラスミドDNAを用いてNCI-H460細胞にトランスフェクションを行う手順を段階的に解説したものです。

以下のリンクには、H460細胞の培養に不可欠な情報が掲載されています。 

• NCI-H460細胞：このウェブサイトでは、NCI-H460細胞の培地、継代、凍結、および解凍の手順に関する重要な情報を提供しています。
• NCI-H460細胞の継代：このドキュメントでは、NCI-H460細胞株の継代およびサブカルチャーについて解説します。さらに、NCI-H460細胞のトランスフェクションプロトコルについても学ぶことができます。

NCI-H460細胞株の探求：よくある質問と知見

参考文献

1. Hu, C. ほか, NUCKSはPi3k/Aktシグナル伝達経路を介して肺がん細胞の増殖、遊走および浸潤を促進する. Clinical and Investigative Medicine, 2021. 44(2): p. E55-61.
2. Qi, X. 他, 「EGPI-1：新規のeIF4E/eIF4G相互作用阻害剤は、Ras/MNK/ERK/eIF4Eシグナル伝達経路を介して肺がん細胞の増殖および血管新生を抑制する」。 『Chemico-Biological Interactions』, 2022. 352: p. 109773.
3. Hu, H. 他、アンロチニブは、MEK/ERK経路を抑制することにより、KRAS変異型肺がん細胞に対して抗がん効果を発揮する。Cancer Management and Research, 2020: p. 3579-3587.
4. Corveloni, A.C. 他、カルノシン酸は、腫瘍性NCI-H460細胞および非腫瘍性IMR-90肺細胞において、増殖抑制およびアポトーシス促進作用を示す。Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A, 2020. 83(10): p. 412-421.
5. Xu, Y.-L. 他、ペメトレキセド耐性 NCI-H460/PMT 細胞の樹立と特性評価。Anti-Cancer Agents in Medicinal Chemistry（旧 Current Medicinal Chemistry-Anti-Cancer Agents）、2019年。 19(6): p. 731-739.