PANC1細胞：膵臓がん研究におけるその重要な役割の解明

PANC1は、がん研究で広く用いられているヒト上皮様腫瘍細胞株です。膵臓がんの生物学、発がんメカニズム、およびその根底にある細胞・分子メカニズムを研究し、潜在的な抗がん療法を評価するためのin vitroモデルとして活用されています。

PANC1細胞株の一般的な特性と由来

本記事のこのセクションでは、PANC1細胞株に関する基本的な知識を紹介します。例えば、「PANC-1」とは何の略か？PANC-1細胞とは何か？PANC1の由来は何か？PANC1の形態はどうか？PANC1細胞の大きさはどれくらいか？といった点について解説します。

• PANC1膵臓がん細胞株は、膵管癌を患った56歳の白人男性から採取されました。この連続培養可能な腫瘍細胞株は、1975年にMichael Lieberらによって樹立されました[1]。
• PANC1細胞は分化能が低いものの、転移する可能性があります。
• これらの人膵臓がん細胞は、上皮細胞様形態を示している。
• PANC 1は超三倍体の核型を有しています。PANC 1細胞株について報告されているモード染色体数は63です。ゲノムには小さなリング染色体と、3本の明確なマーカー染色体が含まれています。

ヒトの膵臓における悪性腫瘍の成長と拡がりを、医学的に正確に表現したもの。

PANC1細胞の培養情報

このセクションでは、PANC1細胞の培養情報について解説します。細胞株の培養条件を把握しておけば、培養作業がスムーズに進みます。 ここでは、以下の点について解説します：PANC-1の倍加時間はどれくらいか？ PANC1細胞はどのように培養するのか？ PANC1細胞は付着性細胞か？ PANC1細胞の培養液とは何か？

PANC1細胞培養の要点

倍加時間：

膵臓細胞株PANC-1は、倍加時間が25.83 ± 2.03時間と、中程度の増殖速度を示します。

付着性か浮遊性か：

PANC-1は上皮性接着型細胞株です。

播種密度：

PANC1細胞は、1 × 10⁴^細胞/cm²の密度で播種される。播種にあたっては、細胞をPBS（リン酸緩衝生理食塩水）で洗浄し、解離液（Accutase）とともに室温で8～10分間インキュベートする。 剥離した細胞を新鮮な培地に再懸濁し、遠心分離を行う。細胞ペレットを培養培地に慎重に再懸濁し、細胞を新しいフラスコに移して増殖させる。

増殖培地：

PANC1細胞の培養には、10%の胎児牛血清（FBS）、4.5 g/Lのグルコース、4 mMのL-グルタミン、1.5 g/LのNaHCO3、および1.0 mMのピルビン酸ナトリウムを含むDMEMを使用する。 

PANC1細胞の培地は、週に2～3回交換する必要があります。

培養条件：

PANC1細胞は、37°C、5% CO₂の加湿インキュベーター内で培養する。

保存：

PANC細胞は、細胞の生存率を維持するために、液体窒素の気相中、または電気式超低温フリーザー（-150°C以下）で保存されます。

凍結手順および培地：

PANC1細胞は、CM-1またはCM-ACF培地中で凍結されます。PANC1細胞の凍結には、1分あたりの温度低下を1°Cに抑える緩慢凍結法が用いられます。

解凍手順：

細胞は、小さな氷の塊が残るまで37°Cの水浴で解凍されます。解凍された細胞は培地に再懸濁され、遠心分離を行って凍結培地成分を除去します。 細胞沈殿物を慎重に再懸濁し、5 × 10⁴ ^細胞/cm^²の密度で新しいフラスコに分注して培養します。PANC1細胞が接着するまでには約48時間を要します。

バイオセーフティレベル：

PANC1細胞の培養には、バイオセーフティレベル1が推奨されます。

Panc1細胞から形成されたスフェロイドの培養。

PANC1細胞の利点

各細胞株には、他の細胞株とは異なる長所と短所があります。このセクションでは、PANC1細胞株の長所と短所について解説します。

利点

PANC1細胞の主な利点は以下の通りです：

• in vitro膵臓がんモデル

  PANC1は、ヒト膵管腺癌の特徴を反映しています。そのため、膵腫瘍の発生、増殖、および関連する分子メカニズムを研究するためのin vitroモデルとして用いられています。

• 遺伝子変異

  PANC1細胞は、膵臓腫瘍に見られる多くの変異を有しており、疾患に関連するシグナル伝達経路の研究において有用です。これらの変異には、主にPANC1 KRASおよびPANC1 P53が含まれます。

PANC1細胞の研究
用途

ヒトがん細胞株PANC1は、膵臓がんの研究に頻繁に用いられています。ここでは、代表的な研究分野をいくつか紹介します。

• がん生物学：PANC1細胞は、膵がんの発症、増殖、および増殖、浸潤、遊走、細胞死を含むその他の多くの細胞プロセスを研究するために使用される。さらに、膵がんの発がんに関与する様々な細胞シグナル伝達経路、遺伝子変異、分子メカニズムについても研究されている。 2018年に実施された研究では、PANC1細胞を用いて、オメプラゾールがアリール炭化水素受容体を介したJNKの誘導を通じて、膵臓腫瘍細胞の浸潤を抑制することが明らかになった。JNKの活性化は、ひいては他の細胞遺伝子を調節し、発がん促進因子の阻害を引き起こす[3]。 同様に、別の研究では、AKTおよびERKシグナル伝達経路が、ヒト膵臓がんPANC1細胞の増殖、浸潤、および遊走に関与していることが明らかになった[4]。
• 薬剤スクリーニング：PANC1細胞株は、潜在的な抗がん剤や治療法をスクリーニングするための貴重なツールとして機能する。研究者らは通常、薬剤耐性を調査し、有望な薬剤候補の作用機序を研究している。 2022年にSamira Alipourらが行った研究では、スベリヒユ（Portulaca oleracea）抽出物がPANC1細胞に対してアポトーシス誘導作用および細胞毒性作用を発揮し、したがって膵臓がんの潜在的な治療法となり得ると提唱された。この植物は、CDK1およびP53遺伝子を調節することで、これらの抗腫瘍効果を発揮する[5]。

PANC-1細胞の購入：膵臓がん研究への第一歩

PANC1細胞に関する論文

本節では、PANC1細胞を用いた、興味深く、頻繁に引用されている研究論文をいくつか紹介します。

Scutellaria barbata由来の金ナノ粒子のグリーン合成および膵臓がん細胞（PANC-1）における抗がん活性

この研究は、2019年に国際学術誌『Artificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology』に掲載されました。本研究では、Scutellaria barbata（スケットラリア・バルバタ）からグリーン合成された金ナノ粒子が、膵臓がん細胞株PANC1に対して抗腫瘍効果を発揮することが示唆されました。

膵臓がん（Panc-1）および乳がん（MCF-7）細胞に対するデロニクス・レジア抽出物と銀ナノ粒子（AgNPs）の抗がん作用および治療の可能性

『Toxicology and Environmental Health Sciences』（2020年）に掲載された本論文は、2つのヒトがん細胞株、すなわちPANC1およびMCF7に対して、デロニクス・レジア抽出物と銀ナノ粒子が持つ抗がんの可能性について検討した。

ノトジンセン（Panax notoginseng）の葉からの金ナノ粒子の合成および膵臓がんPANC-1細胞株におけるその抗がん活性

本論文は、2019年に国際学術誌『Artificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology』に掲載された。本研究では、ノトジンセン（Panax notoginseng）の葉抽出物から合成された金ナノ粒子が、膵臓がん細胞株PANC1に対して示す治療効果を検証した。

生体内（in vivo）で抗がん活性を示す初のK-Ras（G12D）阻害ペプチド「KS-58」の生成

本研究は『Nature Scientific Reports』（2020年）に掲載された。本研究において、研究者らは、in vitroでPANC-1のKRAS G12D変異を選択的に阻害するペプチドKS-58を生成した。

イソラムネチンはS期停止を介してPANC-1膵がん細胞の増殖を抑制する

この研究は、2018年に『Biomedicine & Pharmacotherapy』誌に掲載された。本研究では、フラボノイドの一種であるイソラムネチンが、細胞周期のS期停止を介してPANC-1細胞の増殖を抑制することが示唆された。

新規LIMK2阻害剤がマウス異種移植モデルにおいてPanc-1腫瘍の増殖を阻害

学術誌『Oncoscience』（2014年）に掲載された本研究では、新規LIMK2阻害剤がPANC-1異種移植マウスモデルにおいて腫瘍の増殖を抑制することが示唆された。

PANC-1細胞株に関するリソース：プロトコル、動画など

PANC 1細胞に関する利用可能なリソースを以下に示します。

• PANC 1のトランスフェクション：この動画は、PANC 1のトランスフェクションプロトコルを学ぶためのチュートリアルです。
• 細胞株の継代培養：この動画では、付着性細胞株の継代培養に関する一般的なプロトコルについて解説しています。

以下のリンクには、PANC1細胞の細胞培養プロトコルが掲載されています。

• PANC1細胞：このリンクには、PANC1細胞株の解凍および継代に関するプロトコルが掲載されています。
• PANC 1 細胞培養：このウェブサイトでは、PANC 1 細胞培地、細胞の解凍、細胞の凍結、および継代プロトコルなど、PANC 1 細胞培養に関する重要な情報をすべて学ぶことができます。

よくある質問：PANC-1細胞とその応用について

参考文献

1. Lieber, M. ほか, ヒト外分泌膵臓癌からの連続性腫瘍細胞株（PANC-1）の樹立. International journal of cancer, 1975. 15(5): p. 741-747.
2. Kim, Y. 他, 膵管腺癌細胞株の比較プロテオミクスプロファイリング. Mol Cells, 2014. 37(12): p. 888-98.
3. Jin, U.-H. 他，オメプラゾールによる膵癌Panc1細胞の遊走抑制は、JNKの芳香族炭化水素受容体による活性化に依存する．Biochemical and Biophysical Research Communications, 2018. 501(3): p. 751-757.
4. Yuetong, L. 他、サリドロサイドは、AKTおよびERKシグナル伝達経路を介して、ヒト膵臓がんPANC1およびSW1990細胞の増殖、遊走、浸潤を抑制する。Die Pharmazie-An International Journal of Pharmaceutical Sciences, 2020. 75(8): p. 385-388.
5. Alipour, S., L. Pishkar、および V. Chaleshi、「苋（Portulaca oleracea）抽出物が膵がん細胞株におけるCDK1およびP53遺伝子発現の調節に及ぼす細胞毒性効果」。Nutrition and Cancer, 2022. 74(5): p. 1792-1801.