CAL27-cellen – Gerichte inzichten in hoofd-halskanker met behulp van CAL27-cellen

CAL27 is een van de meest gebruikte cellijnen voor plaveiselcelcarcinoom in de mond in biomedisch onderzoek. Het is een waardevol hulpmiddel voor het bestuderen van de fijne kneepjes van plaveiselcelkankers, waaronder tumorgroei, ontwikkeling en onderliggende cellulaire en moleculaire mechanismen. Daarnaast vergemakkelijkt het ook het screenen en testen van geneesmiddelen voor de ontwikkeling van antikankermedicijnen.

Oorsprong en algemene kenmerken van CAL27-cellen

Het eerste wat u moet weten over een cellijn is de oorsprong en de algemene kenmerken die deze onderscheiden van andere cellijnen. Dit gedeelte van het artikel bevat basisinformatie over CAL27-cellen. U komt te weten: Wat is het CAL27-celmodel? Wat is CAL27 HPV? Wat is de CAL27 HER2-status? Wat is de oorsprong van de CAL27-cellijn? Wat is de morfologie van CAL27-cellen? Wat is de celgrootte van CAL27?

• De cellijn voor plaveiselcelkanker in de mond, CAL27, is ontwikkeld uit het tongweefsel van een 56-jarige blanke man met plaveiselcelcarcinoom van de tong. De cellijn is in 1982 opgezet door Gioanni en zijn collega's [1].
• De CAL27-kankercellen vertonen een epitheelachtige morfologie.
• Deze cellen hebben een aneuploïde karyotype. Ze bezitten een modaal chromosoomaantal van 43.

Een reeks plaveiselepitheelcellen, waargenomen onder de microscoop.

Informatie over het kweken van de CAL27-cellijn

Voor een eenvoudig en haalbaar onderhoud van de cellijn moet u de belangrijkste vereisten voor de celkweek kennen. Dit gedeelte behandelt de belangrijke concepten van de celkweek met betrekking tot de CAL27-cellijn. U moet weten: Wat is de verdubbelingstijd van de cellijn CAL27? Wat is CAL27-celmedium? Wat is de subcultiveringsratio van de CAL27-cellijn? Wat zijn de kweekomstandigheden voor CAL27? Hoe kweekt u CAL27-cellen?

Belangrijke punten voor het kweken van CAL27-cellen

Verdubbelingstijd:

De CAL27-cellen vertonen een matige groeisnelheid met een verdubbelingstijd van de populatie van ongeveer 45 uur.

Hechtend of in suspensie:

Deze veelhoekige CAL27-cellen hechten zich aan het oppervlak van het kweekvat en groeien uit tot monolaagjes.

Splitsingsverhouding:

CAL27-cellen worden gesubcultiveerd met een splitsingsverhouding van 1:2 tot 1:4. Voor het subcultiveren worden de hechtende cellen gewassen met magnesium- en calciumvrije fosfaatbufferzoutoplossing (1x). Daarna worden de cellen gedurende 8 tot 10 minuten bij kamertemperatuur geïncubeerd met Accutase (passageoplossing). Losgekomen cellen worden toegevoegd aan vers medium en gecentrifugeerd. Het verzamelde pellet werd vervolgens zorgvuldig opnieuw gesuspendeerd en in nieuwe flessen met groeimedium gegoten.

Groeimedium:

Voor het kweken van de CAL27-cellijn wordt DMEM-medium gebruikt, aangevuld met 10% FBS, 4,5 g/l glucose, 4 mM L-glutamine, 1,5 g/l NaHCO3 en 1,0 mM natriumpyruvaat. Het medium moet 2 tot 3 keer per week worden ververst.

Groeiomstandigheden:

CAL27-celculturen worden bij 37 °C bewaard in een bevochtigde incubator met een CO2-toevoer van 5%.

Opslag:

Ingevroren CAL27-cellen worden bewaard in de dampfase van vloeibare stikstof of bij een temperatuur van minder dan -150 °C in een ultralage vriezer voor langere tijd.

Invriesproces en medium:

CM-1 of CM-ACF-invriesmedium wordt aanbevolen voor het invriezen van CAL27-cellen. Hiervoor wordt een langzaam invriesproces aanbevolen waarbij de temperatuur slechts 1 °C per minuut daalt om de levensvatbaarheid van de cellen te beschermen.

Ontdooiproces:

De bevroren celflesjes worden gedurende 40-60 seconden in een waterbad geplaatst dat vooraf is ingesteld op 37 °C, totdat er slechts een klein klompje ijs overblijft. Er wordt vers medium aan de cellen toegevoegd en deze worden gecentrifugeerd. Vervolgens wordt het invriesmedium verwijderd en wordt er vers groeimedium aan de celpellet toegevoegd, waarna deze voorzichtig opnieuw wordt gesuspendeerd. De cellen worden vervolgens in nieuwe kweekflessen gedoseerd voor verdere groei.

Bioveiligheidsniveau:

Voor de hantering en het onderhoud van CAL27-celculturen zijn laboratoriumomstandigheden van bioveiligheidsniveau 1 vereist.

 

Een nadere blik op CAL27-cellen bij een vergroting van 10x en 20x, waarbij hun ingewikkelde veelhoekige structuur goed te zien is.

CAL27-cellijn: voor- en nadelen

CAL27 is een veelgebruikte cellijn voor plaveiselcelcarcinoom. In dit gedeelte worden enkele belangrijke voor- en nadelen van deze kankercellen belicht.

Voordelen

De belangrijkste voordelen van de CAL27-cellijn zijn:

Tumorigeniciteit

De CAL27-cellijn heeft tumorigenisch potentieel. Deze cellen kunnen tumoren ontwikkelen wanneer ze worden geïnjecteerd in naakte of immuungecompromitteerde muizen. Dit kan onderzoekers helpen om de tumorbiologie en de micro-omgeving grondig te begrijpen.

Genetische mutaties

CAL27-cellen vertonen specifieke genomische veranderingen, zoals CAL27 P53, die vaak voorkomen bij plaveiselcelcarcinoom in de mond. Het gebruik van CAL27 kan dus voordelig zijn voor onderzoekers die de invloed van deze mutaties op de groei, ontwikkeling en progressie van kanker bestuderen.

Gemakkelijk te kweken

De orale plaveiselcellijn, CAL27, stelt geen hoge eisen aan de celkweek. Daardoor is deze gemakkelijk te kweken en te onderhouden in onderzoekslaboratoria.

 

Nadelen

De nadelen van de CAL27-cellijn zijn:

In-vitro-model

CAL27-cellen dienen als in-vitromodel voor plaveiselcelcarcinoom in de mond. Het is echter belangrijk op te merken dat ze mogelijk niet nauwkeurig de kenmerken en complexiteit van de oorspronkelijke plaveiselceltumoren weerspiegelen.

 

Toepassingen van CAL27-cellen in onderzoek

De CAL27-cellijn kent een breed scala aan toepassingen in biomedisch onderzoek. Enkele belangrijke toepassingen in onderzoek worden hieronder opgesomd.

• Kankerbiologie: CAL27-cellen worden op grote schaal gebruikt om de moleculaire en cellulaire mechanismen te onderzoeken die ten grondslag liggen aan de ontwikkeling en progressie van plaveiselcelcarcinoom in de mond (OSCC). Onderzoekers bestuderen ook genetische mutaties, signaalroutes en belangrijke biomarkers die verband houden met plaveiselceltumoren. In een studie uit 2021 werden CAL27-cellen gebruikt om de rol van CD147 bij de ontwikkeling van plaveiselcelcarcinoom in de mond te onderzoeken. De resultaten van de studie toonden aan dat het uitschakelen van CD147 de proliferatie, migratie en invasie van CAL27-cellen remde. Bovendien belemmert de downregulatie ervan ook de ontwikkeling van resistentie tegen geneesmiddelen in kankercellen [2].
• Ontwikkeling van geneesmiddelen: De CAL27-cellijn dient als een waardevol hulpmiddel voor het screenen en testen van antitumormiddelen. Onderzoekers gebruiken deze cellen om de werkzaamheid te testen van verschillende chemotherapeutische middelen, gerichte therapieën en experimentele geneesmiddelen bij het remmen van de proliferatie, groei en levensvatbaarheid van orale kankercellen. Bovendien is het modulerende effect van de potentiële antikankermiddelen ook beoordeeld op de ontregelde signaalroutes van kankercellen. Dit kan helpen bij het ontwikkelen van effectieve en gepersonaliseerde behandelingen om de ziekte te bestrijden. In een studie werd het antitumorpotentieel van zinkoxide-nanodeeltjes onderzocht met behulp van CAL27-cellen. De bevindingen van de studie toonden aan dat zinkoxide-nanodeeltjes cytotoxische effecten veroorzaakten en ook de door de PINK1/Parkin-route gemedieerde mitofagie induceerden in CAL27-tongkankercellen [3]. Op dezelfde manier hebben onderzoekers het antikankerpotentieel van doxorubicine en de nano-geformuleerde vorm ervan (Doxil) op CAL27-plaveiselcelkanker in de mond geobserveerd [4].

5. Publicaties over de CAL27-cellijn

In dit deel van het artikel worden enkele interessante en meest geciteerde publicaties over CAL27-kankercellen besproken:

Remming van CAL27-cellen van plaveiselcelcarcinoom in de mond door het hedgehog-signaalpad te beïnvloeden met vismodegib of itraconazol

Dit onderzoek is gepubliceerd in Frontiers in Oncology (2020). De studie onderzocht de effecten van vismodegib of itraconazol tegen plaveiselcelcarcinoom in de mond met behulp van CAL27-cellen.  

PLAU bevordert celproliferatie en epitheliale-mesenchymale transitie bij plaveiselcelcarcinoom in het hoofd-halsgebied

Dit artikel in Frontiers in Genetics (2021) stelde dat het plasminogeenactivator- en urokinase (PLAU)-eiwit de proliferatie, migratie en epitheliale-mesenchymale overgang (EMT) van CAL27-cellen bevordert.

MicroRNA-145-5p verergert celapoptose en oxidatieve stress bij plaveiselcelcarcinoom van de tong

Dit artikel in Experimental and Therapeutic Medicine (2021) toont aan dat miRNA-145-5p de oxidatieve stress en celdood van CAL27-cellen verergert en de PI3K/AKT-signaalroute onderdrukt.

Antitumoractiviteit van het plantenextract morine in plaveiselcelcarcinoomcellen van de tong

Deze studie in Oncology Reports (2018) onderzocht de antikankeractiviteit van een bioflavonoïde genaamd morine, met behulp van CAL27-cellen.

Vermindering van orale pathogenen en oxidatieve schade in de CAL 27-cellijn door extracten van Rosmarinus officinalis L. en Taraxacum officinale Web.

Dit artikel in het Journal of Ethnopharmacology (2023) onderzocht het therapeutisch potentieel van extracten van Rosmarinus officinalis L. en Taraxacum officinale op CAL27-cellen.

Bronnen voor de CAL27-cellijn: protocollen, video's en meer

Er zijn beperkte bronnen beschikbaar over de CAL27-cellijn. In dit gedeelte hebben we enkele algemene protocollen opgesomd die u ook kunnen helpen bij het werken met CAL27-cellen:

• CAL27-celtransfectie: Deze video helpt u een algemeen protocol voor plasmide-DNA-transfectie te leren.
• Subcultivering van hechtende cellen: Deze video biedt u uitgebreide informatie over het subcultiveren van hechtende cellijnen.

De volgende link bevat het protocol voor de CAL27-celkweek.

• CAL27-cellijn: Deze website bevat informatie over CAL27-media, bezaaidichtheid, verdubbelingstijd, enz. Daarnaast bevat deze een protocol voor het subcultiveren en hanteren van prolifererende en cryogepreserveerde culturen.

Referenties

1. Liu, X., et al., LINC00472 remt de groei van plaveiselcelcarcinoom in de mond door zich te richten op de miR-455-3p/ELF3-as. Bioengineered, 2022. 13(1): p. 1162-1173.
2. Pan, S., et al., Knock-out van CD147 remt de proliferatie, invasie en geneesmiddelresistentie van menselijke CAL27-cellen voor mondkanker in vitro en in vivo. International Journal of Biological Macromolecules, 2021. 181: p. 378-389.
3. Wang, J., et al., Zinkoxide-nanodeeltjes veroorzaken toxiciteit in CAL 27-mondkankercellijnen door PINK1/Parkin-gemedieerde mitofagie te activeren. International Journal of Nanomedicine, 2018: p. 3441-3450.
4. Abd El-Hamid, E.S., A.M. Gamal-Eldeen en A.M.S. Eldeen, Liposoom-gecoat nano-doxorubicine induceert apoptose in CAL-27-cellen van plaveiselcelcarcinoom van de mond. Archives of Oral Biology, 2019. 103: p. 47-54.