Wprowadzenie

Ten Komórki NCI-H2122 — znana również pod synonimami H2122, H-2122 i NCIH2122 — to szeroko stosowana ludzka linia komórkowa niedrobnokomórkowego raka płuca (NSCLC), wyhodowana z wysięku opłucnowego pacjenta z gruczolakorakiem płuca. Linia ta została stworzona w ramach systematycznych działań Narodowego Instytutu Raka (National Cancer Institute) mających na celu opracowanie kompleksowo opisanych modeli nowotworów ludzkich, linia NCI-H2122 charakteryzuje się homozygotyczną mutacją punktową KRAS G12C, co czyni ją nieodzownym narzędziem do badania onkogennej sygnalizacji RAS oraz nowej klasy inhibitorów selektywnych wobec KRAS-G12C. [1] Oprócz tej mutacji sterującej linia ta wykazuje współwystępujące zmiany najbardziej charakterystyczne dla agresywnego gruczolakoraka płuca z mutacją KRAS — mutację TP53, homozygotyczną utratę genów CDKN2A/B, inaktywację STK11/LKB1 oraz mutację KEAP1 — co sprawia, że jest to model reprezentatywny z klinicznego punktu widzenia, a nie model oparty na pojedynczym czynniku napędowym. Linia komórkowa została włączona do głównych atlasów genomicznych i proteomicznych obejmujących wszystkie nowotwory, w tym do Cancer Cell Line Encyclopedia (CCLE) oraz projektu Cancer Dependency Map, co dodatkowo umacnia jej znaczenie w translacyjnych badaniach onkologicznych. Jej dobrze zdefiniowany profil mutacyjny, cechy wzrostu przypominające komórki w zawiesinie oraz szeroki zakres badań omicznych sprawiają, że NCI-H2122 stanowi podstawowy model do badań nad odkrywaniem leków, identyfikacją biomarkerów oraz terapii skojarzonych w raku płuc.

Najważniejsze wnioski

• NCI-H2122 (CVCL_1531) to ludzka linia komórkowa gruczolakoraka płuca, uzyskana z przerzutu w postaci wysięku opłucnowego i sklasyfikowana jako NSCLC.
• Linia komórkowa posiada homozygotyczną mutację KRAS G12C (p.Gly12Cys), co czyni ją doskonałym modelem do badań nad terapiami ukierunkowanymi na gen KRAS.
• Dwie heterozygotyczne mutacje w genie TP53 oraz stabilność mikrosatelitarna (MSS) dodatkowo charakteryzują jego profil genomowy.
• W przypadku NCI-H2122 występuje dodatkowo homozygotyczna delecja genów CDKN2A/B, inaktywacja genów STK11/LKB1 oraz mutacja w genie KEAP1 — co stanowi klasyczny wzorzec współwystępujących mutacji charakterystyczny dla agresywnego gruczolakoraka płuca wywołanego mutacją genu KRAS.
• Linia ta wchodzi w skład wielu znaczących konsorcjów, w tym CCLE, DepMap, COSMIC, projektu linii komórkowych MD Anderson oraz panelu linii komórkowych z mutacją genu KRAS w ramach programu RAS Narodowego Instytutu Raka (NCI).
• W odniesieniu do tej linii dostępne są publicznie obszerne dane omiczne — obejmujące genomikę, transkryptomikę, proteomikę oraz badania przesiewowe leków.
• Linia komórkowa została wykorzystana do oceny schematów leczenia skojarzonego z zastosowaniem inhibitorów KRAS, inhibitorów CDK4/6, inhibitorów WEE1 oraz inhibitorów kinaz punktów kontrolnych.

Czym jest NCI-H2122?

Linia komórkowa NCI-H2122 została wyizolowana w styczniu 1989 r. z przerzutu do wysięku opłucnowego u 46-letniej pacjentki z historią palenia wynoszącą 30 paczek rocznie, u której zdiagnozowano gruczolakoraka płuca. Linię komórkową wyhodowano w Oddziale Onkologii Medycznej Marynarki Wojennej przy Narodowym Instytucie Raka (National Cancer Institute) w ramach systematycznego, zatwierdzonego przez instytucjonalną komisję etyczną projektu rozpoczętego w 1976 r., mającego na celu uzyskanie ludzkich linii komórkowych nowotworowych jako narzędzi badań biologicznych. [1] Linia ta została następnie wprowadzona do bazy danych linii komórkowych NCI, w której gromadzone są zarówno historie kliniczne pacjentów-dawców, jak i obszerne dane dotyczące charakterystyki in vitro. [2] Dostępna jest również autologiczna linia limfoblastów typu B pochodząca od tego samego dawcy, NCI-BL2122 (CVCL_2651), która stanowi dopasowaną kontrolę normalną do badań genomowych i weryfikacji autentyczności.

Pod względem genomowym szczep NCI-H2122 wykazuje homozygotyczną mutację KRAS p.Gly12Cys (c.34G>T); homozygotyczność tego allela ustalono w ramach wczesnych badań nad mutacjami genów ras i p53 przeprowadzonych w ramach panelu NCI NSCLC. [3] Linia ta zawiera ponadto dwie heterozygotyczne mutacje genu TP53: p.Gln16Leu (c.47A>T) oraz p.Cys176Phe (c.527G>T), które zostały zidentyfikowane w drodze bezpośredniego sekwencjonowania obszernego panelu linii komórkowych gruczolakoraka płuca. [4] Linia komórkowa wykazuje stabilność mikrosatelitarna (MSS). Kariotypowanie spektralne serii NCI-H wykazało, że linia NCI-H2122 wyróżnia się kariotypem zbliżonym do diploidalnego, do którego dodano chromosomy o nieprawidłowej budowie, w przeciwieństwie do linii, których genomy ewoluowały w wyniku wielkoskalowej, niezrównoważonej translokacji. [5] Następnie, dzięki hybrydyzacji genomowej opartej na matrycach, uzyskano szczegółową mapę zmian liczby kopii dla linii komórkowej NCI-H2122 oraz innych modeli NSCLC. [6] Oprócz genów KRAS i TP53, linia komórkowa NCI-H2122 charakteryzuje się homozygotyczną delecją genów CDKN2A/B, [7] inaktywacja STK11/LKB1, [8] oraz mutację w genie KEAP1. [9] Na podstawie danych z genotypowania całego genomu oszacowano, że pochodzenie genetyczne tej linii komórkowej wywodzi się głównie z Europy Północnej i Południowej (odpowiednio około 66 % i 31 % genomu). [10] Rozwija się w postaci średnich lub dużych, żywotnych, luźnych skupisk, które albo luźno przylegają do ścianek kolby, albo pozostają w zawieszeniu; odnotowany czas podwojenia wynosi 27–32 godziny.

Informacje dotyczące hodowli komórkowej

Zalety komórek NCI-H2122

Jedną z najważniejszych zalet linii komórkowej NCI-H2122 jest jej wyraźnie zdefiniowana, homozygotyczna mutacja KRAS G12C. W przeciwieństwie do modeli heterozygotycznych status homozygotyczny gwarantuje, że praktycznie cała sygnalizacja KRAS jest sterowana przez allel onkogenny, co zapewnia czysty i jednoznaczny system do oceny inhibitorów selektywnych wobec KRAS-G12C, takich jak adagrasib i sotorasib. Linia ta wchodzi w skład panelu zmutowanych linii komórkowych KRAS w ramach programu NCI RAS – wyselekcjonowanego zestawu modeli stworzonego w celu spójnej i powtarzalnej oceny interwencji w szlaku KRAS. Równoczesne zmiany w genach TP53, CDKN2A/B, STK11 i KEAP1 dodatkowo odzwierciedlają profil genomowy typu „multi-hit”, typowy dla klinicznego gruczolakoraka płuca, zwiększając znaczenie translacyjne dla agresywnej podgrupy z współwystępującymi mutacjami.

Drugą istotną zaletą jest wyjątkowa bogactwo publicznie dostępnych danych omicznych dotyczących tej linii komórkowej. Linia NCI-H2122 została zbadana w ramach wielu iteracji projektu CCLE, dostarczając dane dotyczące metylacji DNA, sekwencjonowania całego eksomu, sekwencjonowania RNA, mikromacierzy, macierzy białkowych w fazie odwrotnej, fosfoproteomiki oraz badań przesiewowych leków. [11] [12] [13] [14] Ta platforma wielo-omiczna umożliwia naukowcom osadzenie wyników eksperymentalnych w bogatym kontekście porównawczym obejmującym setki linii komórek nowotworowych. Dostępność danych dotyczących utraty funkcji shRNA w skali genomu, pochodzących z projektu Achilles, [15] w połączeniu z badaniami wyłączania genów metodą CRISPR, które zostały następnie dodane do portalu Cancer Dependency Map, umożliwia to w dalszym ciągu identyfikację interakcji syntetycznej letalności w kontekście mutacji genu KRAS.

NCI-H2122 czerpie również korzyści z dziesięcioleci zgromadzonych wyników badań eksperymentalnych dotyczących różnorodnych zagadnień badawczych. Jego wrażliwość na adagrasib w warunkach przedklinicznych — w przeciwieństwie do linii opornych na adagrasib, takich jak Komórki SW-1573 — dzięki czemu można ją wykorzystać do porównania fenotypów wrażliwych i opornych na KRAS-G12C w ramach tego samego układu eksperymentalnego. [7] Zweryfikowany profil krótkich powtórzeń tandemowych, skatalogowany w takich zasobach, jak system opisów linii komórkowych opisany przez Yu i in., [16] oraz włączenie do bazy wiedzy TCLP wraz z typem HLA i przewidywanymi neoepitopami, [17] ponadto sprzyja prowadzeniu powtarzalnych badań eksperymentalnych o wysokiej jakości.

Ograniczenia komórek NCI-H2122

Podobnie jak wszystkie uznane linie komórkowe nowotworowe, linia NCI-H2122 od momentu wyhodowania przeszła szeroko zakrojoną adaptację in vitro. Długotrwała hodowla może powodować pojawienie się dodatkowych zmian genomowych, wykraczających poza te obecne w pierwotnym guzie, co może prowadzić do odejścia od biologii guza pierwotnego, który miała ona modelować. Badacze powinni uważnie monitorować liczbę pasażów i okresowo weryfikować kluczowe mutacje, w szczególności status mutacji KRAS G12C, aby zapewnić spójność eksperymentów. Homozygotyczna mutacja KRAS, choć korzystna z punktu widzenia jasności mechanistycznej, może nie odzwierciedlać w pełni heterozygotycznego profilu mutacji występującego w znacznej części klinicznych nowotworów NSCLC z mutacją KRAS.

Sposób wzrostu komórek NCI-H2122 w stanie półzawieszenia — tworzenie luźnych skupisk przypominających kiście winogron, które mogą słabo przylegać lub pozostawać w zawieszeniu — może stanowić praktyczne wyzwanie. Standardowe testy z wykorzystaniem komórek adhezyjnych, takie jak testy tworzenia kolonii lub niektóre platformy migracyjne, mogą wymagać dostosowania protokołu. Osiągnięcie równomiernego rozmieszczenia komórek w studzienkach testowych wymaga starannej optymalizacji warunków wysiewu i mieszania. Naukowcy przechodzący z klasycznych adhezyjnych linii NSCLC, takich jak Komórki A549 należy uwzględnić te różnice w obsłudze.

Co ważne, model NCI-H2122 nie jest modelem opartym na jednym czynniku. Oprócz mutacji KRAS G12C charakteryzuje się on homozygotyczną delecją genów CDKN2A/B, [7] inaktywacja genu supresorowego nowotworów STK11/LKB1, [8] oraz mutację genu KEAP1, której towarzyszy stała aktywność szlaku NRF2. [9] Jest to zaleta, gdy pytanie badawcze dotyczy agresywnej, opornej na immunoterapię podgrupy z współmutacjami KRAS/STK11/KEAP1, ale w pozostałych przypadkach stanowi to rzeczywiste ograniczenie: wyniki przypisywane wyłącznie blokadzie KRAS G12C mogą być zakłócone przez zmiany metaboliczne zależne od LKB1 lub buforowanie redoksowe, w którym pośredniczy NRF2, a linia ta nie może służyć jako grupa porównawcza o dzikim typie STK11 lub KEAP1. W badaniach wymagających takiego punktu odniesienia zazwyczaj łączy się linię NCI-H2122 z linią KRAS-G12C o dzikim typie KEAP1, taką jak NCI-H358. Badacze zajmujący się interakcjami w mikrośrodowisku nowotworowym powinni również mieć na uwadze, że systemy monokulturowe in vitro z natury rzeczy nie zawierają składników zrębu, układu odpornościowego i naczyniowego obecnych in vivo, co wymaga zastosowania uzupełniających modeli zwierzęcych lub organoidów w celu przeprowadzenia kompleksowej oceny przedklinicznej.

Zobacz pełną specyfikację i złóż zamówienie

Zastosowania

Terapia ukierunkowana na mutację KRAS-G12C i strategie leczenia skojarzonego

Model NCI-H2122 stał się głównym modelem służącym do oceny potencjału terapeutycznego inhibitorów selektywnych wobec KRAS-G12C oraz ich racjonalnych kombinacji. W badaniu z 2025 r. przeprowadzonym przez Migliarese i wsp. wykorzystano model NCI-H2122 jako model przerzutów do mózgu w NSCLC reagujących na adagrasib, łącząc go z komórkami SW-1573 opornymi na adagrasib w celu zbadania, w jaki sposób homozygotyczna utrata CDKN2A modyfikuje odpowiedź terapeutyczną. [7] Stwierdzono, że połączenie adagrasibu z abemacyklibem – inhibitorem CDK4/6 przenikającym do mózgu – wykazuje niewielki efekt synergiczny w komórkach NCI-H2122; w ortotopowym modelu przerzutów do mózgu H2122 zarówno monoterapia adagrasibem, jak i terapia skojarzona w porównywalnym stopniu przedłużały przeżycie, podczas gdy w modelu opornym SW1573 jedynie terapia skojarzona przedłużała przeżycie. [7]

W badaniach nad hamowaniem WEE1 jako partnerem w terapii skojarzonej z blokadą KRAS-G12C również odgrywa znaczącą rolę linia komórkowa NCI-H2122. Selektywny inhibitor WEE1, azenosertib, wykazał synergiczne działanie przeciwnowotworowe w połączeniu z inhibitorami KRAS-G12C w panelu linii komórkowych NSCLC, w tym w linii NCI-H2122, przy czym linia NCI-H2122 służyła jako główny model do analizy biomarkerów farmakodynamicznych stresu replikacyjnego, uszkodzeń DNA oraz apoptozy. [18] Wyniki te potwierdziły koncepcję, że stres replikacyjny wywołany hamowaniem WEE1 może zwiększać wrażliwość nowotworów z mutacją KRAS-G12C na celowaną blokadę KRAS, co sprawia, że połączenie to stanowi obiecującą strategię kliniczną. W odrębnym badaniu poświęconym osi MYBL2-RRM2 zidentyfikowano synergię między inhibitorem WEE1 – adavosertibem – a inhibitorem KRAS-G12C – sotorasibem, wykorzystując linię NCI-H2122 jako kluczowy system testowy in vitro oraz w modelach ksenotransplantacyjnych. [19]

Status przejścia nabłonkowo-mezenchymalnego (EMT) komórek NSCLC z mutacją KRAS okazał się kluczowym czynnikiem determinującym odpowiedź na terapię skojarzoną. W badaniu przeprowadzonym przez Yoshimurę i wsp., w którym analizowano połączenie avutometinibu (inhibitoru RAF/MEK) i defaktinibu (inhibitora FAK) w dziewięciu liniach komórkowych NSCLC z mutacją KRAS, stwierdzono, że linie NCI-H2122, NCI-H358 i NCI-H441 to trzy linie wykazujące wyraźną synergię (wskaźnik kombinacji < 0,7) oraz wykazało, że efekt skojarzonego działania korelował raczej z fenotypem nabłonkowym niż mezenchymalnym — niezależnie od poziomu fosforylowanego FAK lub tego, czy mutacja KRAS miała charakter G12C. [20] Wyniki te wskazują, że linia NCI-H2122 stanowi cenny model do analizy odpowiedzi na leczenie skojarzone zależnych od kontekstu. W kolejnym badaniu modelowano nawrót choroby po zastosowaniu adagrasibu w przeszczepach heterogenicznych NCI-H2122 in vivo, przechodząc po 14 dniach na inhibitor pan-RAS(ON) RMC-6236 z inhibitorem transferazy farnezylowej darlifarnibem (KO-2806) lub bez niego; sama zmiana klasy inhibitorów powodowała jedynie zastój nowotworu, podczas gdy dodanie KO-2806 wywołało znaczną regresję guza. [21]

Hamowanie kinazy punktu kontrolnego a reakcja na uszkodzenia DNA

Linia komórkowa NCI-H2122 odegrała kluczową rolę w ustaleniu przedklinicznych podstaw uzasadniających połączenie hamowania kinazy punktu kontrolnego 1 (CHK1) ze standardową chemioterapią w przypadku NSCLC. Calvo i wsp. wykorzystali linie komórkowe NSCLC NCI-H2122 i NCI-H441 w modelach in vitro i in vivo w celu oceny LY2603618, selektywnego inhibitora CHK1, w połączeniu z pemetreksedem. [22] Leczenie skojarzone zatrzymało syntezę DNA po rozpoczęciu fazy S, a u myszy z przeszczepami heterogenicznymi NCI-H2122 lub NCI-H441 zaobserwowano znacząco większe zahamowanie wzrostu guza dzięki zastosowaniu tej kombinacji. Te dane przedkliniczne posłużyły jako podstawa do przeprowadzenia płynnie przechodzącego badania klinicznego fazy I/II, w którym dawkę LY2603618 zwiększano stopniowo w połączeniu z pemetreksedem i cisplatyną u pacjentów z zaawansowanym rakiem. [22]

Praca ta zilustrowała wartość translacyjną linii NCI-H2122 jako modelu łączącego wyniki badań laboratoryjnych z wczesnymi fazami badań klinicznych. Wykorzystując tę linię komórkową, wykazano zdolność hamowania CHK1 do zakłócania przebiegu fazy S oraz zwiększania wrażliwości komórek NSCLC na antymetabolity nukleozydowe, co przyczyniło się do szerszego zrozumienia szlaków odpowiedzi na uszkodzenia DNA jako celów terapeutycznych w gruczolakoraku płuca z mutacją KRAS.

Onkogenne szlaki sygnałowe w NSCLC

Linia NCI-H2122 w znacznym stopniu przyczyniła się do zrozumienia, w jaki sposób onkogenny KRAS napędza sieci sygnałowe niższego rzędu. Przełomowe badanie przeprowadzone przez Heasley i wsp. wykazało, że linie NSCLC zawierające onkogenne mutacje Ki-Ras — H460, A549 i H2122 — syntetyzowały wysokie poziomy prostaglandyny E2 (PGE2) w porównaniu z liniami NSCLC pozbawionymi mutacji Ras, co wynikało z konstytutywnie wysokiej ekspresji cytozolowej fosfolipazy A2 o masie 85 kDa (cPLA2) oraz cyklooksygenazy 2 (COX-2). [23] Indukcja ta była pośredniczona przez podwyższony poziom mRNA cPLA2 i aktywację promotora, była blokowana przez konstrukcje dominująco-negatywne Ras oraz uległa zmniejszeniu w komórkach H2122 pod wpływem inhibitora farnesylotransferazy BZA-5B, co pozwoliło ustalić bezpośredni związek mechanistyczny między sygnalizacją onkogennego RAS a biosyntezą eikozanoidów w NSCLC.

W badaniu wieloomicznym przeprowadzonym przez Balbina i wsp. scharakteryzowano transkryptom, proteom i fosfoproteom panelu linii komórkowych NSCLC w celu odtworzenia sieci sygnałowych, które można wykorzystać jako cele terapeutyczne, związanych z zależnością od KRAS, identyfikując moduły skupione wokół KRAS/MET, LCK/PAK1 i β-kateniny. [24] Linia komórkowa NCI-H2122 została uwzględniona w tej analizie, przyczyniając się do stworzenia modelu sieciowego, który wskazał nowe cele terapii skojarzonej w NSCLC napędzanym przez KRAS. Osobno, w ramach globalnego badania fosfoproteomicznego przeprowadzonego przez Rikovą i wsp. scharakteryzowała aktywność kinaz tyrozynowych w 41 liniach komórkowych NSCLC i ponad 150 nowotworach NSCLC, identyfikując aktywowane kinazy, w tym EGFR i c-Met, a także nowe białka fuzyjne ALK i ROS, przy czym linia NCI-H2122 znalazła się wśród badanych linii. [25]

W badaniach nad GSTO1 (glutationowa S-transferaza omega 1) wykorzystano linię NCI-H2122 do modelowania nadekspresji GSTO1 za pomocą konstrukcji cDNA, wykazując, że podwyższony poziom GSTO1 sprzyjał proliferacji, migrację i inwazję, jednocześnie hamując apoptozę w komórkach NSCLC poprzez szlak sygnałowy JAK/STAT3. [26] Uzupełniające badania nad sygnalizacją podstawowego czynnika wzrostu fibroblastów (bFGF) wykorzystały naturalnie niską ekspresję bFGF w linii NCI-H2122 — w porównaniu z linią komórkową A549 o wysokim poziomie bFGF — w celu przeprowadzenia kontrolowanego porównania, które wykazało, że blokada bFGF hamowała wzrost komórek A549, ale nie komórek NCI-H2122, jednocześnie paradoksalnie wzmacniając inwazję komórek A549 poprzez oś AKT/MMP-2/VEGF. [27]

Profilowanie genomiczne i proteomiczne nowotworów

Linia NCI-H2122 od dawna stanowi stały element wielkoskalowych inicjatyw w zakresie genomiki nowotworów. Badania allelotypowania całego genomu pozwoliły zidentyfikować główne loci supresorów nowotworowych w raku płuca, a linia NCI-H2122 została uwzględniona w panelu NSCLC, ujawniając powtarzające się regiony utraty heterozygotyczności. [28] Blanco i wsp. opracowali kompleksowy profil zmian genetycznych dla 88 linii komórkowych raka płuca, potwierdzając, że niemal wszystkie linie — w tym NCI-H2122 — charakteryzują się inaktywacją genów TP53 oraz CDKN2A lub RB1, a także dokumentując wzajemnie wykluczające się występowanie mutacji KRAS i EGFR. [29] W badaniu opublikowanym w czasopiśmie „Nature” autorstwa Bignella i wsp. skatalogowano 2 428 somatycznych homozygotycznych delecji w 746 liniach komórkowych nowotworowych, przy czym linia NCI-H2122 przyczyniła się do analiz identyfikujących strukturalne sygnatury delecji w zakresie genów nowotworowych o działaniu recesywnym oraz miejsc wrażliwych. [30]

Profilowanie proteomiczne na dużą skalę jeszcze bardziej wzbogaciło charakterystykę linii NCI-H2122. Dane z macierzy białkowych w fazie odwróconej, uzyskane przez Li i wsp., pozwoliły zmierzyć poziomy ekspresji około 230 białek związanych z nowotworami w ponad 650 liniach komórkowych, wykazując, że dane dotyczące białek i fosfoprotein umożliwiają przewidywanie wrażliwości na leki, czego nie można uzyskać na podstawie samych danych dotyczących mRNA. [31] Ilościowe profilowanie CCLE metodą spektrometrii masowej przeprowadzone przez Nusinow i wsp. poszerzyło te wyniki, umożliwiając ilościowe określenie tysięcy białek i ujawniając korelacje szlaków metabolicznych, których nie wykazały dane dotyczące RNA. [13] Mapa proteomiczna obejmująca wszystkie nowotwory, opracowana przez Gonçalvesa i wsp., obejmująca 949 linii komórkowych, zintegrowała dane z wielu omik z wynikami badań reakcji na leki oraz badań niezbędności genów metodą CRISPR w celu zidentyfikowania biomarkerów białkowych wskazujących na słabe punkty nowotworów, przy czym linia NCI-H2122 przyczyniła się do analizy podgrupy gruczolakoraków płuc. [14]

Analizy transkryptomiczne miały równie szeroki zakres. Klijn i in. przeprowadzili sekwencjonowanie RNA oraz analizę macierzy SNP dla 675 linii komórkowych nowotworowych, katalogując fuzje genów i umożliwiając prognozowanie odpowiedzi na leki w oparciu o szlaki sygnałowe. [32] Baza wiedzy TCLP zintegrowała typ HLA, przewidywane neoepitopy, ekspresję wirusów oraz ekspresję genów dla ponad 1000 linii komórkowych, w tym NCI-H2122. [17] Badanie farmakogenomiczne przeprowadzone przez Iorio i wsp. pozwoliło na przyporządkowanie zmian nowotworowych z 11 289 guzów do 1 001 opatrzonych adnotacjami linii komórkowych oraz skorelowanie ich z wrażliwością na 265 leków, co bezpośrednio dostarczyło informacji dla hipotez terapeutycznych dotyczących NSCLC z mutacją KRAS. [33] W badaniu nad odkrywaniem leków opartym na podejściu „chemia przede wszystkim”, przeprowadzonym przez McMillana i wsp. zidentyfikowano profil biblioteki 200 000 związków chemicznych w ponad 100 modelach raka płuc w celu wykrycia powiązań chemiczno-genetycznych, w tym podatności związanej z biosyntezą seryny zależną od GLUT8, charakterystycznej dla podwójnych mutantów KRAS/KEAP1 — onkogenotypu reprezentowanego przez linię NCI-H2122. [34]

Badania nad nowatorskimi metodami podawania leków i przeciwciałami terapeutycznymi

Linia komórkowa NCI-H2122 została wykorzystana w badaniach oceniających nowe metody terapeutyczne wykraczające poza małe cząsteczki. Yada i wsp. zbadali CS-1008, humanizowane agonistyczne przeciwciało przeciwko receptorowi śmierci 5 (DR5), i wykazali, że linia NCI-H2122 wykazuje ekspresję DR5, a jej wzrost jest hamowany przez CS-1008 in vitro w warunkach sieciowania przeciwciał. [35] In vivo do oceny skuteczności przeciwnowotworowej wykorzystano myszy nagie bez grasicy, którym zaszczepiono NCI-H2122, a CS-1008 w połączeniu z docetakselem wykazał w tym modelu zwiększoną aktywność przeciwnowotworową. Co istotne, w przeciwieństwie do TRAIL, CS-1008 nie wywoływał śmierci komórek w pierwotnych hepatocytach ludzkich — jest to kluczowe odkrycie dotyczące bezpieczeństwa wynikające z tych badań.

W rozwijającej się dziedzinie ukierunkowanego dostarczania nanocząstek Engelhard i wsp. wykorzystali NCI-H2122 wraz z liniami komórkowymi medulloblastomy i glejaka wielopostaciowego do przetestowania nanocząstek magnetycznych związanych z etopozydem (Etop-MNPs), zaprojektowanych do zdalnego celowania w komórki nowotworowe rozprzestrzenione w drogach płynu mózgowo-rdzeniowego. [36] Te dwuczęściowe magnetyczne nanocząsteczki ze stopu złota i żelaza, pokryte biotynylowanym etopozydem, przemieszczały się na odległość dzięki „chodzeniu po powierzchni” w odpowiedzi na obracający się magnes stały, a linia NCI-H2122 okazała się jeszcze bardziej podatna na ich działanie zabijające niż linia medulloblastoma D283. Linia NCI-H2122 posłużyła jako reprezentant NSCLC w tym badaniu in vitro potwierdzającym słuszność koncepcji.

W badaniach nad dostarczaniem siRNA za pośrednictwem bakteryjnych pęcherzyków pozakomórkowych wykorzystano linię NCI-H2122 do oceny zmodyfikowanych pęcherzyków skierowanych przeciwko SLC7A11, transporterowi cystyny związanemu z opornością na ferroptozę. Wyciszenie SLC7A11 w komórkach NCI-H2122 i NCI-H647 upośledziło proliferację, migrację i inwazję, a pęcherzyki pozakomórkowe bakterii skierowane do komórek płucnych, niosące siRNA przeciwko SLC7A11, upośledziły powstawanie nowotworów, jednocześnie aktywując szlaki ferroptozy in vivo. [37] Badania te pokazują wszechstronność linii NCI-H2122 jako platformy testowej dla innowacyjnych technologii dostarczania kwasów nukleinowych. Ponadto badanie miejsc mikrosatelitarnych w regionach kodujących nowotworów płuc, piersi, jajników i jelita grubego nie wykazało takich mutacji w panelu nowotworów płuc, który obejmował linię NCI-H2122 [38], a badania ekspresji białek z rodziny RB wykryły pełnej długości białka RB, RBL1/p107 oraz RBL2/p130 w panelu nowotworów innych niż drobnokomórkowy rak płuca (SCLC), co wskazuje, że w NCI-H2122 szlak RB/p16 jest zaburzony poprzez utratę CDKN2A, a nie poprzez mutację samego RB. [39]

Wnioski

NCI-H2122 jest jedną z najdokładniej scharakteryzowanych i najczęściej wykorzystywanych linii komórkowych NSCLC w badaniach nad rakiem. Jej homozygotyczna mutacja KRAS G12C, złożone zmiany w genie TP53, współwystępujące zmiany w genach CDKN2A/B, STK11 oraz KEAP1, stabilność mikrosatelitarna oraz włączenie do globalnych atlasów genomicznych, proteomicznych i farmakologicznych sprawiają, że jest to wyjątkowy model do badania onkogennej sygnalizacji RAS, kombinacji terapii celowanych, odpowiedzi na uszkodzenia DNA oraz nowych metod podawania leków. Od podstawowych badań nad indukcją cPLA2 przez onkogenny RAS [23] po najnowsze badania nad kombinacjami inhibitorów KRAS-G12C w leczeniu przerzutów do mózgu [7] – linia NCI-H2122 konsekwentnie umożliwia dokonywanie przełomowych odkryć translacyjnych o dużym znaczeniu. Niezależnie od tego, czy Państwa badania koncentrują się na terapiach ukierunkowanych na KRAS, strategiach onkologicznych opartych na terapiach skojarzonych, odkrywaniu biomarkerów dla różnych nowotworów czy innowacyjnych platformach dostarczania leków, linia komórkowa NCI-H2122 zapewnia sprawdzoną i dobrze opisaną podstawę niezbędną do prowadzenia badań. Odwiedź stronę cytion.com, aby zakupić komórki NCI-H2122 lub uzyskać informacje na temat specyfikacji, dostępności oraz wsparcia dostosowanego do potrzeb Twojego programu badawczego.

Najważniejsze publikacje

1. Phelps RM, Johnson BE, Ihde DC (1996) Baza danych linii komórkowych NCI-Navy Medical Oncology Branch. Journal of cellular biochemistry. Suplement. PMID: 8806092
2. Mulshine JL, Ujhazy P, Antman M (2020) Od próbek klinicznych do przedklinicznych modeli nowotworów ludzkich – droga bazy danych linii komórkowych NCI – 25 lat później. Journal of cellular biochemistry. PMID: 31803961
3. Mitsudomi T, Steinberg SM, Nau MM (1992) Mutacje genu p53 w liniach komórkowych niedrobnokomórkowego raka płuca oraz ich korelacja z obecnością mutacji genu ras i cechami klinicznymi. „Oncogene”. PMID: 1311061
4. Iwakawa R, Kohno T, Enari M, Kiyono T, Yokota J (2010) Częstość występowania zakażeń wirusem brodawczaka ludzkiego typów 16/18/33 oraz mutacji genu p53 w gruczolakoraku płuca. Cancer Science. PMID: 20557307
5. Grigorova M, Lyman RC, Caldas C (2005) Nieprawidłowości chromosomowe w 10 liniach komórkowych raka płuca z serii NCI-H analizowanych za pomocą kariotypowania spektralnego. Cancer genetics and cytogenetics. PMID: 16157194
6. Garnis C, Lockwood WW, Vucic E (2006) Analiza linii komórkowych niedrobnokomórkowego raka płuca w wysokiej rozdzielczości za pomocą techniki CGH z wykorzystaniem macierzy tilingowej całego genomu. International Journal of Cancer. PMID: 16187286
7. Migliarese C, Sadeh Y, Torrini C (2025) Terapia skojarzona adagrasibem i abemacyklibem w modelach przerzutów do mózgu w niedrobnokomórkowym raku płuca, scharakteryzowanych genomowo przez mutację KRAS-G12C i homozygotyczną utratę CDKN2A. „Acta neuropathologica communications”. PMID: 40317086
8. Liu Y, Marks K, Cowley GS (2013) Badania metaboliczne i genomiki funkcjonalnej wskazują kinazę dezoksytymidylanową jako cel terapeutyczny w raku płuca z mutacją LKB1. „Cancer Discovery”. PMID: 23715154
9. Weiss-Sadan T, Ge M, Hayashi M (2023) Aktywacja NRF2 indukuje stres redukcyjny NADH, powodując metaboliczną wrażliwość w raku płuca. Cell metabolism. PMID: 36841242
10. Dutil J, Chen Z, Monteiro AN (2019) Interaktywny zasób służący do badania różnorodności genetycznej i szacowanego pochodzenia w liniach komórkowych nowotworowych. Cancer Research. PMID: 30894373
11. Barretina J, Caponigro G, Stransky N (2012) Encyklopedia linii komórkowych nowotworowych umożliwia tworzenie modeli prognostycznych wrażliwości na leki przeciwnowotworowe. Nature. PMID: 22460905
12. Ghandi M, Huang FW, Jané-Valbuena J (2019) Charakterystyka Encyklopedii Linii Komórkowych Nowotworów w nowej generacji. Nature. PMID: 31068700
13. Nusinow DP, Szpyt J, Ghandi M (2020) Proteomika ilościowa Encyklopedii Linii Komórkowych Nowotworów. Cell. PMID: 31978347
14. Gonçalves E, Poulos RC, Cai Z (2022) Mapa proteomiczna obejmująca 949 ludzkich linii komórkowych nowotworowych. Cancer Cell. PMID: 35839778
15. Cowley GS, Weir BA, Vazquez F (2014) Równoległe badania utraty funkcji w skali genomu w 216 liniach komórkowych nowotworowych w celu identyfikacji zależności genetycznych specyficznych dla danego kontekstu. Scientific data. PMID: 25984343
16. Yu M, Selvaraj SK, Liang-Chu MM (2015) Zasób służący do autentyfikacji, adnotacji i kontroli jakości linii komórkowych. Nature. PMID: 25877200
17. Scholtalbers J, Boegel S, Bukur T (2015) TCLP: internetowy katalog linii komórkowych nowotworowych uwzględniający typ HLA, przewidywane neoepitopy, wirusy oraz ekspresję genów. Genome Medicine. PMID: 26589293
18. Jameson NM, Kim D, Lee C (2025) Selektywny inhibitor WEE1, azenosertib, wykazuje synergistyczne działanie przeciwnowotworowe z inhibitorami KRAS-G12C w modelach przedklinicznych. Cancer research communications. PMID: 39807828
19. Zhou C, Liu Y, Liu H (2025) Inhibitor WEE1 wywiera synergistyczny wpływ wraz z inhibitorem KRAS G12C poprzez oś MYBL2-RRM2 w raku płuca z mutacją KRAS. Cell Death & Disease. PMID: 40885709
20. Yoshimura A, Horinaka M, Yaoi T (2024) Stan przejścia nabłonkowo-mezenchymalnego stanowi istotny biomarker w leczeniu skojarzonym avutometinibem i defaktinibem w przypadku niedrobnokomórkowego raka płuca z mutacją KRAS. British Journal of Cancer. PMID: 38822146
21. Patel HV, Smith AE, Chan S (2026) Inhibitor transferazy farnezylowej darlifarnib (KO-2806) przywraca wrażliwość nowotworów nawrotowych na hamowanie RAS. Cancer Research. PMID: 41661652
22. Calvo E, Chen VJ, Marshall M (2014) Analizy przedkliniczne i ocena fazy I leku LY2603618 podawanego w skojarzeniu z pemetreksedem i cisplatyną u pacjentów z zaawansowanym rakiem. Investigational New Drugs. PMID: 24942404
23. Heasley LE, Thaler S, Nicks M (1997) Indukcja fosfolipazy A2 cytozolowej przez onkogenny Ras w ludzkim niedrobnokomórkowym raku płuca. The Journal of biological chemistry. PMID: 9169405
24. Balbin OA, Prensner JR, Sahu A (2013) Rekonstrukcja szlaków, które można wykorzystać w terapii raka płuca, poprzez integrację różnorodnych danych omicznych. „Nature Communications”. PMID: 24135919
25. Rikova K, Guo A, Zeng Q (2007) Globalne badanie sygnalizacji fosfotyrozynowej pozwala zidentyfikować kinazy onkogenne w raku płuca. „Cell”. PMID: 18083107
26. Wang K, Zhang FL, Jia W (2021) Transferaza S-glutationowa ω 1 sprzyja proliferacji, migracji i inwazji oraz hamuje apoptozę komórek niedrobnokomórkowego raka płuca poprzez szlak sygnałowy JAK/STAT3. Molecular Medicine Reports. PMID: 33236161
27. Wang Z, Xu H, Zhang J (2020) Blokada podstawowego czynnika wzrostu fibroblastów wzmacnia inwazję komórek raka płuca poprzez aktywację szlaku AKT/MMP-2/VEGF. Basic & clinical pharmacology & toxicology. PMID: 31314153
28. Girard L, Zöchbauer-Müller S, Virmani AK (2000) Allelotypowanie całego genomu w raku płuca pozwala zidentyfikować nowe regiony utraty alleli, różnice między drobnokomórkowym a niedrobnokomórkowym rakiem płuca oraz skupiska loci. Cancer Research. PMID: 10987304
29. Blanco R, Iwakawa R, Tang M (2009) Profil zmian genetycznych w ludzkich liniach komórkowych raka płuca. Mutacje u ludzi. PMID: 19472407
30. Bignell GR, Greenman CD, Davies H (2010) Cechy charakterystyczne mutacji i selekcji w genomie nowotworowym. Nature. PMID: 20164919
31. Li J, Zhao W, Akbani R (2017) Charakterystyka ludzkich linii komórkowych nowotworowych za pomocą matryc białkowych w fazie odwrotnej. Cancer Cell. PMID: 28196595
32. Klijn C, Durinck S, Stawiski EW (2015) Kompleksowy profil transkrypcyjny ludzkich linii komórkowych nowotworowych. Nature Biotechnology. PMID: 25485619
33. Iorio F, Knijnenburg TA, Vis DJ (2016) Panorama interakcji farmakogenomicznych w nowotworach. Cell. PMID: 27397505
34. McMillan EA, Ryu MJ, Diep CH (2018) Podejście „chemia przede wszystkim” do doboru spersonalizowanego leczenia raka płuc. Cell. PMID: 29681454
35. Yada A, Yazawa M, Ishida S (2008) Nowatorskie humanizowane przeciwciało CS-1008 skierowane przeciwko ludzkiemu receptorowi śmierci 5 indukuje apoptozę w komórkach nowotworowych bez toksycznego działania na hepatocyty. Annals of Oncology. PMID: 18304965
36. Engelhard HH, Willis AJ, Hussain SI (2020) Nanocząsteczki magnetyczne związane z etopozydem, zaprojektowane do zdalnego celowania w komórki nowotworowe rozprzestrzenione w obrębie dróg płynu mózgowo-rdzeniowego. Frontiers in neurology. PMID: 33329349
37. Wan XD, Zhou XL, Liu JL, Xu H (2025) Zmodyfikowane komórki płucne kierowane do celu oraz bakteryjne pęcherzyki pozakomórkowe wyrażające siRNA SLC7A11 hamują progresję niedrobnokomórkowego raka płuca. Bioengineering & translational medicine. PMID: 41030277
38. Forgacs E, Wren JD, Kamibayashi C (2001) Poszukiwanie mutacji mikrosatelitarnych w regionach kodujących w nowotworach płuc, piersi, jajników i jelita grubego. Oncogene. PMID: 11314036
39. Modi S, Kubo A, Oie H (2000) Ekspresja białek z rodziny genów powiązanych z RB oraz dużego antygenu T wirusa SV40 w międzybłoniaku i raku płuca. Oncogene. PMID: 11030152