Inledning

FAMPAC-celler, även känd under synonymerna FamPAC, Fampac och PA-CLS-13, utgör en särskilt värdefull cellinje av duktalt adenokarcinom i bukspottkörteln hos människa, som etablerats från en patient med dokumenterad familjär benägenhet för bukspottkörtelcancer. Eisold, Ryschich och Linnebacher karakteriserade först denna cellinje år 2004, vilket gjorde FAMPAC till den första rapporterade humana cellinjen för bukspottkörtelcancer med en bekräftad ärftlig bakgrund. [1] I sin ursprungliga beskrivning definierades linjen av en TP53 Hotspot-mutationen p.Arg175His och en homozygot deletion av p16/CDKN2A tumörsuppressor (med vildtyp BRCA2), förändringar som är centrala för malignitet i bukspottkörteln. FAMPAC växer som ett vidhäftande monolager och bildar snabbt tumörer hos nakenmöss, vilket gör det lämpligt för både mekanistiska studier in vitro och tumörbildningsexperiment in vivo. Forskare har använt denna modell för undersökningar som spänner över tumörsuppressorgenbiologi, profilering av kemokänslighet, oxidativa stressvägar och säkerhetstestning av kirurgiska instrument.

Viktiga slutsatser

• FAMPAC är den första cellinjen från bukspottkörtelcancer hos människa som har etablerats med en bekräftad familjär/ärftlig bakgrund.
• I den inledande karakteriseringen uppvisade cellinjen en TP53 Mutationen p.Arg175His i kombination med överuttryck av muterat p53, en homozygot p16/CDKN2A deletion och vildtyp BRCA2; KRAS undersöktes inte i den studien. [1]
• FAMPAC växer som ett vidhäftande monolager med en fördubblingstid på 24–48 timmar och bildar tumörer hos immunbristmöss.
• Modellen uppvisar ett lågt basalt Nrf2-uttryck, vilket ger en informativ kontrast till cellinjer med högt Nrf2-uttryck från bukspottkörtelcancer i studier av signalvägar.
• FAMPAC har använts inom en rad olika forskningsområden, bland annat för kartläggning av kemisk känslighet, biologi kring oxidativ stress samt utvärdering av säkerheten hos medicintekniska produkter under operationer.
• Cellosaurus-registreringsnumret för FAMPAC är CVCL_5749; ett klonalt derivat, FAMPAC-A-celler (CVCL_5750) har också inrättats.

Vad är FAMPAC?

FAMPAC härstammar från ett primärt adenokarcinom i bukspottkörteln hos en 43-årig kvinnlig patient med ärftlig benägenhet för bukspottkörtelcancer, klassificerat som familjär bukspottkörtelcancer. Eisold och kollegor karakteriserade cellinjen ingående vid dess etablering och utvärderade morfologi, tillväxtkinetik, tumörbildningsförmåga hos nakna möss, kromosomsammansättning samt mutationsstatusen hos tre kliniskt viktiga tumörsuppressorgener: p16/CDKN2, BRCA2, och p53. [1] Cellerna växer som ett vidhäftande monolager i serumtillsatt odlingsmedium och har en fördubblingstid på 24–48 timmar.

Ur genetisk synvinkel visade den inledande karakteriseringen att en TP53 Mutationen p.Arg175His (c.524G>A; exon 5, kodon 175, CGC→CAC) i kombination med överuttryck av det muterade p53-proteinet, en homozygot deletion av p16/CDKN2A, och vildtyp BRCA2 vid de undersökta problemområdena. [1] Den TP53 R175H-mutationen är en välkänd hotspot som upphäver tumörsuppressoraktiviteten hos vildtyp-p53. Det är särskilt värt att notera att, KRAS — som förekommer i mer än 90 % av de duktala adenokarcinom i bukspottkörteln — var inte som analyserades i den ursprungliga studien; a KRAS Mutationen är dokumenterad för FAMPAC i referensdatabaser för cellinjer (Cellosaurus, CVCL_5749), men denna dokumentation ligger utanför den primära karakteriseringen och har inte bekräftats oberoende i denna studie. Sammantaget återspeglar de verifierade förändringarna nyckelegenskaper hos genomet för duktal adenokarcinom i bukspottkörteln och gör FAMPAC till ett genetiskt definierat modellsystem.

Information om cellodling

Fördelarna med FAMPAC-celler

Den mest utmärkande fördelen med FAMPAC är att den härstammar från en patient med familjär bukspottkörtelcancer. Denna ärftliga bakgrund är ytterst sällsynt bland etablerade cellinjer för bukspottkörtelcancer och ger forskarna en möjlighet att studera de genetiska grunderna för den ärftliga risken för bukspottkörtelcancer. Eftersom familjär bukspottkörtelcancer står för cirka 5–10 % av alla fall och har särskilda prognostiska implikationer, fyller en särskild in vitro-modell en viktig lucka som inte täcks av cellinjer som härrör från sporadiska fall. [1]

FAMPAC:s definierade mutationsprofil ökar dess användbarhet ytterligare. Den TP53 R175H-hotspot tillsammans med den homozygota p16/CDKN2A Deletionen utgör en molekylärt karakteriserad bakgrund för mekanistiska experiment. [1] Genetiskt definierade paneler för bukspottkörtelcancer har i större utsträckning använts för att identifiera mutationsrelaterade mönster för läkemedelsrespons. [4] Dessutom bildar FAMPAC tumörer hos nakenmöss inom kort tid, vilket underlättar translationella xenotransplantationsstudier som kompletterar in vitro-observationerna. Kombinationen av snabb tillväxt, enkel adherent odling och pålitlig tumörbildningsförmåga gör FAMPAC praktiskt tillgängligt för ett brett spektrum av experimentella arbetsflöden.

FAMPAC:s karakteristiskt låga basala Nrf2-uttryck skiljer den från cellinjer med högt Nrf2-uttryck i bukspottkörtelcancer i samma panelstudier. [2] Denna egenskap gör FAMPAC till en användbar intern referens vid analys av Nrf2/Keap1-axeln. Forskare kan jämföra Nrf2-beroende proliferativa och cytoprotektiva effekter i cellinjer med hög uttrycksnivå direkt mot en jämförelselinje med låg uttrycksnivå. Denna experimentella mångsidighet utökar FAMPAC:s värde bortom modeller som enbart fokuserar på dysregulering av Nrf2.

Begränsningar hos FAMPAC-celler

Precis som alla etablerade cancercellinjer har FAMPAC genomgått en anpassning till in vitro-förhållanden under flera på varandra följande passager. Denna process kan leda till genomisk drift som avviker från den ursprungliga tumörens biologi. Kromosominstabilitet, ett kännetecken för duktal adenokarcinom i bukspottkörteln, kan utvecklas ytterligare under långvarig odling. Forskare bör därför verifiera viktiga genetiska markörer – särskilt TP53 och p16/CDKN2A status – regelbundet och se till att antalet passager registreras och begränsas i den mån det är möjligt.

Eftersom FAMPAC bär på en homozygot deletion av p16/CDKN2A, har cellinjen helt förlorat CDKN2A-funktionen och kan därför inte fungera som modell för en intakt p16-signalväg. [1] Dessutom kan FAMPAC, i egenskap av en cellinje från en enda donator ur en familj med okända predispositionsgener, eventuellt inte återspegla den fullständiga mångfalden av ärftliga syndrom för bukspottkörtelcancer. Den orsakande varianten i könscellerna som ligger bakom den familjära bakgrunden hade inte identifierats vid tidpunkten för etableringen av cellinjen, vilket begränsar möjligheten att dra definitiva slutsatser om sambandet mellan genotyp och fenotyp.

I säkerhetstester har man konstaterat att fosfatbuffrad saltlösning har en mild cytotoxisk effekt på FAMPAC-celler, vilket tyder på att denna cellinje kan reagera annorlunda på lösningar som fungerar som bärare jämfört med andra bukspottkörtelcellinjer. [3] Man måste ta hänsyn till denna känslighet när man utformar cytotoxicitetsanalyser, väljer lösningsmedelskontroller eller tolkar data om cellernas livskraft. Standardantaganden som gäller för andra bukspottkörtelcellinjer bör därför verifieras empiriskt i FAMPAC innan man drar några slutsatser.

STR-verifierad, mykoplasmafri, klar för leverans. Se fullständiga specifikationer och beställ här

Tillämpningar

Biologi hos ärftlig bukspottkörtelcancer och tumörsuppressorgener

FAMPAC utformades som ett verktyg för att undersöka biologin bakom familjär bukspottkörtelcancer. Den grundläggande studien av Eisold et al. analyserade tre tumörsuppressorgener – p16/CDKN2, BRCA2 och p53 – som ofta muteras vid bukspottkörtelcancer och som är kopplade till ärftliga cancersyndrom. [1] Tanken var att identifieringen av vilka tumörsuppressorvägar som är störda i en familjär predisponerad tumör skulle kunna kasta ljus över de ännu okarakteriserade germlinemutationer som driver den familjära risken.

TP53 R175H-mutationen i FAMPAC – åtföljd av den överuttryck av muterat p53 som rapporterades vid dess etablering [1] – har studerats i samband med adenovirusmedierad återställning av vildtyp-p53. I en panel som inkluderade FAMPAC (p53-mutant) hämmade kombinationen av adenovirusmedierad överföring av vildtyp-p53 och 5-fluorouracil tumörcellernas proliferation och förstärkte apoptosen mest i de p53-förändrade cellinjerna, vilket illustrerar hur p53-genstatusen modulerar kemosensitiviteten för 5-fluorouracil i olika cellinjer av bukspottkörtelcancer. [5]

Invasion och migration är centrala för utvecklingen av bukspottkörtelcancer, och matrisbiologi är ett återkommande tema i modeller för bukspottkörtelkarcinom. Forskning från den grupp som etablerade FAMPAC visade att basmembranproteiner – laminin, fibronektin och kollagen IV – främjar β1-integrinberoende migration av bukspottkörtelcancerceller och driver deras benägenhet för perineural invasion. [7] Sådana matrisdrivna migrationsanalyser utgör ett ramverk som är direkt relevant för hur cellinjer som FAMPAC används för att modellera invasion och testa strategier mot migration.

Forskning om oxidativ stress och Nrf2-signalvägen

Nrf2/Keap1-axeln styr cellernas försvar mot oxidativ stress och reglerar läkemedelsmetabolismen. Lister och kollegor undersökte denna signalväg i en panel bestående av fem cellinjer från bukspottkörtelcancer och fann att Nrf2 i stor utsträckning var överuttryckt och att en nedreglering av Nrf2 via RNAi minskade celltillväxten i de flesta cellinjer. [2] FAMPAC visade sig vara särskilt informativ i denna studie eftersom den uppvisade en karakteristiskt låg basal Nrf2-uttryck och aktivitet jämfört med andra cellinjer i panelen, vilket gav en viktig referenspunkt för lågt uttryck.

Avgörande var att siRNA-medierad nedreglering av Nrf2 i FAMPAC inte medförde några signifikanta förändringar i glutationnivåerna (GSH), vilket stod i direkt kontrast till cellinjer med hög Nrf2-nivå där GSH var markant reducerat. [2] Detta fynd visade att Nrf2-oberoende mekanismer upprätthåller redoxhomeostasen i bukspottkörtelcancerceller med låga Nrf2-nivåer, en mekanistisk distinktion med direkta implikationer för behandlingsstrategier riktade mot oxidativ stress. Studiens bidrag till förståelsen av den Nrf2-styrda biologin hos bukspottkörtelcancer har gjort den till en av de mest citerade studierna där FAMPAC använts.

Mutationsanalysen i samma studie fann inga mutationer i NRF2-exon 2 och endast synonyma varianter i KEAP1-exonerna 2–6 i hela panelen, inklusive FAMPAC. Detta tyder på att avvikande aktivitet i Nrf2-signalvägen – där sådan förekommer – i FAMPAC härrör från mekanismer som går utöver direkta kodande mutationer i dessa kanoniska regulatoriska gener. Dessa observationer förstärker FAMPAC:s värde när det gäller att analysera icke-mutationella former av signalvägsreglering vid bukspottkörtelcancer.

Kemokänslighet och profilering av läkemedelsrespons

Duktalt adenokarcinom i bukspottkörteln svarar dåligt på de flesta kemoterapibehandlingar, och det är en prioritet att identifiera genetiska prediktorer för läkemedelskänslighet. Det bredare värdet av att stratifiera cellinjer från bukspottkörtelcancer efter genotyp visades av Cui och kollegor, som screenade en genetiskt definierad panel mot åtta substanser som spänner över flera mekanistiska klasser – gemcitabin, docetaxel, mitomycin C, irinotekan, cisplatin, en PARP1-hämmare, triptolid och artemisinin (negativ kontroll) – och fann att alla cellinjer var känsliga för triptolid och docetaxel, medan responsen på de övriga substanserna korrelerade med specifika genetiska defekter såsom DPC4/SMAD4, TP53 och p16/CDKN2A-status. [4] Denna panel bestod av bukspottkörtelcancercellinjer från Johns Hopkins och inkluderade inte FAMPAC i sig.

FAMPAC:s egna läkemedelsresponser har dock undersökts direkt. I Nrf2-studien ökade siRNA-medierad Nrf2-depletion signifikant FAMPAC:s känslighet för 5-fluorouracil och cisplatin, vilket identifierade Nrf2/Keap1-axeln som en modulator av kemoresistens i denna cellinje. [2] Tidigare forskning från den grupp som etablerade FAMPAC visade att adenoviral överföring av vildtyp-p53 i kombination med 5-fluorouracil förstärkte apoptosen mest i p53-defekta cellinjer, där FAMPAC (p53-mutant) ingick bland de testade cellinjerna. [5]

Mer nyligen testades 13 cellinjer av duktal adenokarcinom i bukspottkörteln – däribland FAMPAC – i en stor fenotypisk screening mot gemcitabin i kombination med 146 kliniska hämmare, vilket identifierade en stark synergi mellan gemcitabin och ATR-kinashämmaren elimusertib i 12 av de 13 cellinjerna; dosupplöst fosfoproteomik i samma studie pekade ut en blockering av signalvägen för DNA-skadereaktion, inklusive CHEK1-fosforylering, som den underliggande mekanismen. [6] Detta placerar FAMPAC inom den evidensbas som stöder ATR-hämning som en strategi för att övervinna gemcitabinresistens.

Säkerhetstestning av kirurgiska instrument och biomaterial

FAMPAC har använts som en relevant cellmodell för bukspottkörtelcancer vid preklinisk säkerhetsutvärdering av intraoperativa kirurgiska material. Pausch och kollegor använde FAMPAC tillsammans med normala humana epitelceller från bukspottkörtelgångarna för att testa cytotoxiciteten hos SmartPAN, en hydrogel utformad för att upptäcka och täta bukspottkörtelfistlar intraoperativt. [3] Resazurinbaserade livskraftsanalyser visade att SmartPAN:s aktiva indikator, bromtymolblått, inte orsakade någon signifikant minskning av FAMPAC-cellernas livskraft under fastställda säkerhetströsklar.

Intressant nog gav PBS-bäraren som användes för att bereda SmartPAN en mild cytotoxisk effekt specifikt i FAMPAC-celler men inte i den normala jämförelsecellinjen av bukspottkörtelepitel, vilket understryker cellinjen relativ känslighet för förändringar i jonkompositionen. [3] Denna distinktion var viktig för tolkningen av säkerhetsdata, eftersom den krävde att forskarna beaktade bärarvätskans effekter separat från den aktiva substansens biologiska påverkan. Att inkludera FAMPAC tillsammans med en normal celljämförelsegrupp möjliggjorde en mer rigorös bedömning av det terapeutiska indexet inför kliniska prövningar på människor.

Denna tillämpning illustrerar hur FAMPAC sträcker sig bortom klassisk onkologisk forskning till det prekliniska området för säkerhet hos medicintekniska produkter och biomaterial. Dess användning som jämförelsecell för karcinom i cytotoxicitetsanalyser ger ett perspektiv på värsta tänkbara scenario – om ett material är säkert i både normala och tumörhärledda bukspottkörtelceller stärks förtroendet för att gå vidare till klinisk utvärdering. Sådana tillämpningar kommer sannolikt att öka i takt med att fler kirurgiska innovationer riktade mot bukspottkörteln kräver validering med bukspottkörtelcellinjer.

Nya terapeutiska mål vid bukspottkörtelcancer

Framöver gör FAMPAC:s definierade molekylära egenskaper den till en lämplig modell för flera nya strategier. Värmechockproteiner såsom HSP70 undersöks i allt större utsträckning som apoptosmodulerande mål för cancerbehandling, och en bukspottkörtelcellinje som bär på en funktionsförstärkande TP53-hotspot är ett lämpligt system för att testa om HSP-riktade läkemedel kan övervinna den apoptosresistens som är förknippad med muterat p53. På samma sätt, eftersom onkogent KRAS driver den överväldigande majoriteten av duktala adenokarcinom i bukspottkörteln, är FAMPAC och jämförbara exokrina modeller relevanta för de omfattande insatserna att direkt hämma RAS-signalering – även om, som nämnts ovan, FAMPAC:s egen KRAS-status inte ingick i dess primära karakterisering. Dessa inriktningar är preliminära: såvitt vi vet har FAMPAC ännu inte rapporterats som en testcellinje i dessa specifika program, och resonemanget här bygger på biologisk logik snarare än på publicerade resultat för denna cellinje.

Slutsats

FAMPAC utgör en distinkt och välkaraktäriserad human cellinje för duktal adenokarcinom i bukspottkörteln, som utmärker sig genom sitt ursprung hos en patient med dokumenterat familjärt bukspottkörtelkarcinom. Dess definierade TP53 R175H-mutation och homozygot p16/CDKN2A-deletion, egenskaper för adherent tillväxt, tumörbildningsförmåga in vivo samt lågt basalt Nrf2-uttryck gör den sammantaget till en mångsidig modell för forskning om ärftlig bukspottkörtelcancer, profilering av kemokänslighet, studier av oxidativ stress-signalvägar samt utvärdering av biomaterialsäkerhet. Mångfalden av forskningssammanhang där FAMPAC har bidragit – från grundläggande analys av tumörsuppressorgener till intraoperativa hydrogeltester – understryker den breda användbarheten hos denna sällsynta ärftliga modell. Forskare som söker ett genetiskt definierat system för bukspottkörtelcancer med familjär bakgrund kommer att finna att FAMPAC är ett viktigt och kompletterande tillskott till deras in vitro-verktygslåda. För att ta del av fullständiga produktspecifikationer eller beställa FAMPAC-celler till din forskning, besök cytion.com.

Viktiga publikationer

1. Eisold S, Ryschich E, Linnebacher M, et al. (2004) Karaktärisering av FAMPAC, en nyidentifierad human cellinje för bukspottkörtelcancer med ärftlig bakgrund. Cancer. PMID: 15112280
2. Lister A, Nedjadi T, Kitteringham NR, et al. (2011) Nrf2 är överuttryckt vid bukspottkörtelcancer: implikationer för cellproliferation och behandling. Molecular Cancer. PMID: 21489257
3. Pausch TM, Bartel M, Cui J, m.fl. (2022) SmartPAN: In vitro- och in vivo-säkerhetsbedömningar för en intraoperativ prediktiv indikator på postoperativ pankreasfistel. Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology. PMID: 35040273
4. Cui Y, Brosnan JA, Blackford AL, m.fl. (2012) Genetiskt definierade undergrupper av human bukspottkörtelcancer uppvisar unik kemokänslighet in vitro. Clinical Cancer Research. PMID: 22753594
5. Eisold S, Linnebacher M, Ryschich E, m.fl. (2004) Effekten av adenovirus som uttrycker vildtyp-p53 på kemosensitiviteten för 5-fluorouracil är relaterad till p53-status i cellinjer från bukspottkörtelcancer. World Journal of Gastroenterology. PMID: 15534911
6. Höfer S, Frasch L, Brajkovic S, m.fl. (2025) Gemcitabin och ATR-hämmare verkar synergistiskt för att döda PDAC-celler genom att blockera DNA-skadereaktionen. Molecular Systems Biology. PMID: 39838187
7. Ryschich E, Khamidjanov A, Kerkadze V, m.fl. (2009) Främjande av tumörcellsmigration genom extracellulära matrisproteiner vid human bukspottkörtelcancer. Pancreas. PMID: 19893454