Giriş

MC38 hücre hattı — MCA-38, MCA 38, MCA38, MC-38, MC-38 B/6, Mouse Colon 38, Colon 38, Colon-38, Colon38, Murine Carcinoma-38 ve C38 (Cellosaurus kayıt numarası CVCL_B288) olarak da bilinir — kolorektal kanser ve immüno-onkoloji araştırmalarında en yaygın olarak kullanılan fare modellerinden biridir. Ana tümör, C57BL/6 farelerinde kanserojen 1,2-dimetilhidrazin (DMH) ile indüklenmiş ve 1975 yılında Corbett ve meslektaşları tarafından bildirilmiştir. [1]; bu hücre hattı daha sonra 1976 yılında Tan, Holyoke ve Goldrosen tarafından kültür ortamında oluşturulmuştur [2]. C57BL/6 fareleriyle olan singenik uyumluluğu, yüksek mutasyon yükü ve immün kontrol noktası inhibitörlerine verdiği yanıt, MC38 hücrelerini kolon neoplazmları, kanser aşıları, CD8-pozitif T-lenfosit yanıtları, tümöre bağlı makrofajlar ve programlanmış hücre ölümü 1 reseptörü (PD-1) yolak biyolojisi üzerine yapılan araştırmalar için vazgeçilmez bir araç haline getirmiştir. Bu model, kanser immünoterapisi, gen terapisi ve neoantijen keşfi alanlarındaki ilerlemelerin temelini oluşturmaya devam etmektedir.

Önemli Noktalar

• MC38, DMH ile indüklenen bir tümörden elde edilmiş, C57BL/6 fare suşuyla singenik bir fare kolon adenokarsinom hücre hattıdır.
• Bu hücre hattı yüksek bir mutasyon yükü taşır ve CD8-pozitif T lenfositleri tarafından tanınan neoantijenleri eksprese eder — ancak hangi neoantijenlerin mevcut olduğu alt hatta bağlıdır (aşağıya bakınız).
• MC38, immün kontrol noktası inhibitörlerine duyarlıdır; bu özelliği, onu PD-1/PD-L1 yolak araştırmaları için yaygın olarak kullanılan bir model haline getirmektedir.
• Bu model, kanser aşısı geliştirme, sitokin gen terapisi ve tümör immünolojisi çalışmalarında yaygın olarak kullanılmaktadır.
• Farklı depolardan elde edilen MC38 alt hatları arasında önemli genomik ve transkriptomik farklılıklar bulunmaktadır. İyi bilinen Rpl18 ve Adpgk neoepitopları, Leiden alt hattında (MC38-L) mevcutken, Kerafast/NCI alt hattında (MC38-K) bulunmamaktadır; bu nedenle, bu alt hat ilgili T hücreleri tarafından tanınmamaktadır. Kaynakların özenle seçilmesi ve menşe bilgilerinin titizlikle belgelenmesi büyük önem taşımaktadır. [3]
• Modelin deneysel çok yönlülüğünü artıran çok sayıda mühendislikle geliştirilmiş türev hat (knockout, raportör, aşırı ekspresyon) mevcuttur.

MC38 Nedir?

MC38, fare kökenli, nakledilebilir bir kolon adenokarsinomu hücre hattıdır ve Cellosaurus veritabanında (CVCL_B288) kanser hücre hattı olarak sınıflandırılmıştır. Bu hat, yaşı belirtilmemiş, kolon adenokarsinomu (Fare kolon adenokarsinomu, NCIt C120044) taşıyan dişi bir C57BL/6 fareden elde edilmiştir. Corbett ve meslektaşları, kemoterapi testleri için nakledilebilir kolon tümör modelleri oluşturmaya yönelik sistematik bir çalışmanın parçası olarak, dört inbred fare suşunda toplam 82 kolon tümörü oluşturmuşlardır; bu tümörlerden dördü ilk nakilden sağ çıkmış ve seri pasaj aşamasına girmiştir [1]. Tan, Holyoke ve Goldrosen daha sonra MCA-38 hücre hattının in vitro olarak seçici bir şekilde kültürlenmesine yönelik yöntemleri açıklamışlar ve tripsin işlemi ile fibroblastoid unsurların uzaklaştırılarak stabil bir epitel popülasyonu elde edilebileceğini belirtmişlerdir [2]. Cellosaurus, MC38 için 24,3 saatlik bir ikiye katlanma süresi belirtmektedir [4], ve bu hücre hattı yapışkan kültür olarak sürdürülmektedir. Omik karakterizasyon çalışmaları arasında tam ekzom dizilemesi, mikroarray ve RNA-seq ile transkriptomik analiz, MHC sınıf I peptidom proteomikleri, SNP dizisi analizi ve mitokondriyal genom dizilemesi yer almaktadır. (Cellosaurus, peptidom girişini "HLA sınıf I peptidom" genel etiketi altında kaydetmektedir; fare hücreleri, HLA molekülleri yerine H-2 molekülleri üzerinde peptidleri sunar.)

MC38 Hücre Kültürü Bilgileri

Alt hatlara özgü koşullarla ilgili not: Yukarıdaki besiyeri, Kerafast/NCI kökenli alt hat (MC38-K) için bildirilen kültür koşullarına karşılık gelmektedir. Leiden alt hattı (MC38-L), %8 FBS, 2 mM L-glutamin ve 50 µM 2-merkaptoetanol içeren IMDM ortamında muhafaza edilir. [3]. Kullanıcılar, tedarikçileri tarafından belirlenen koşulları yerine getirmelidir.

MC38 Hücrelerinin Avantajları

En önemli güçlü yanlarından biri MC38 hücreleri Yaygın olarak bulunan C57BL/6 fare suşuyla olan singenik uyumluluklarıdır. Bu uyumluluk, araştırmacıların tamamen immün yetkin bir konakçıda tümör-bağışıklık etkileşimlerini incelemelerine olanak tanır ve ksenogreft modellerinin klinik uygulamaya yönelik değerini sınırlayan immün yetmezlik kaynaklı karışıklıkları ortadan kaldırır. Bozulmamış bağışıklık sistemi, CD8-pozitif T-lenfosit yanıtlarının, tümörle ilişkili makrofaj biyolojisinin, doğal öldürücü hücre aktivitesinin ve adaptif ve doğuştan gelen tümör karşıtı bağışıklığın tüm yelpazesinin titiz bir şekilde değerlendirilmesini mümkün kılar.

Ana tümör DMH ile kimyasal olarak indüklendiği için, MC38 yüksek bir tümör mutasyon yükü taşır ve tüm ekzom dizilemesi ile MHC sınıf I peptidom analizi yoluyla karakterize edilen immünojenik neoantijenler eksprese eder [5]. Bu neoantijen açısından zengin arka plan, modelin programlanmış hücre ölümü 1 reseptörü yolunu hedef alan immün kontrol noktası inhibitörlerine duyarlı olmasını sağlar [3]; bu da, söz konusu tedavilere yanıt veren, hipermutasyona uğramış insan kolorektal kanser alt grubu için sıklıkla bir analog olarak kullanılmasının nedenlerinden biridir. Bu hücre hattının immünoterapiye verdiği yanıt, onu yeni immün kontrol noktası inhibitörü kombinasyonlarını ve kanser aşılarını değerlendirmek için standart preklinik araçlardan biri haline getirmiştir. Mevcut spesifik neoantijenlerin, kullanılan alt hücre hattına bağlı olduğunu unutmayın. [3].

Mühendislikle geliştirilmiş MC38 türev hatlarından oluşan kapsamlı bir ekosistem, modelin kullanışlılığını daha da artırmaktadır. PD-L1 (Cd274), B2m ve CD47 gibi bağışıklık düzenleyicilerini hedef alan knockout hatları ile lusiferaz veya floresan proteinleri eksprese eden raportör hatları, Cellosaurus'ta CVCL_B288'in türevleri olarak kataloglanmıştır ve mekanistik ve in vivo görüntüleme çalışmaları için hazır araçlar sunmaktadır. Yaklaşık 24 saatlik bir ikiye katlanma süresi [4] verimli deneysel iş hacmini destekler ve hücre hattının genetik manipülasyona — lentivirüs yoluyla — uygunluğunu sağlar [12], retrovirüs [10], ve elektroporasyon [3] — pek çok yayınlanmış çalışmada kanıtlanmıştır.

MC38 Hücrelerinin Sınırlamaları

MC38 modelinin önemli bir sınırlaması, farklı kaynaklardan elde edilen alt hatlar arasında belgelenmiş olan heterojenliktir. Schrörs ve meslektaşları tarafından 2023 yılında yapılan bir çalışmada, Kerafast’tan (NCI/NIH kaynağı, MC38-K) ile Leiden Üniversitesi Tıp Merkezi koleksiyonundan (MC38-L) alınan MC38 hücrelerinin karşılaştırmalı ekzom ve transkriptom dizilemesini gerçekleştirmiş ve mutasyon profilleri, ploidi ve neoantijen ekspresyonunda önemli farklılıklar tespit etmiştir [3]. MC38-L, MC38-K’ye kıyasla yaklaşık 1,3 kat daha fazla tek nükleotid varyantı ve küçük ekleme-silme olayları barındırıyordu; sadece %35,3'ü eşanlamlı olmayan varyantlar ve %5,4'ü füzyon gen olayları ortaktı; ayrıca MC38-K için tahmin edilen ploidi değeri iki iken, MC38-L için beşti. Önemli bir nokta olarak, iyi tanımlanmış Rpl18 ve Adpgk neoepitopları MC38-K’da bulunmadığından, bunlara karşı üretilen T hücreleri MC38-L’yi tanıdı ve yok etti, ancak MC38-K’yı tanımadı. Dolayısıyla, bir MC38 alt hattından elde edilen sonuçlar, farklı bir kaynaktan gelen hücrelerle tekrarlanamayabilir.

Daha geniş bir bakış açısıyla, SNP dizisi profillemesi, yaygın olarak kullanılan fare hücre hatları arasında görülen anöploidi ve çapraz kontaminasyon sorununa dikkat çekmiştir; MC38, bu panele dahil edilen 99 hücre hattından biriydi ve bunların 15’i, bildirilen genetik arka planlarından önemli ölçüde sapma göstermiştir [6]. Çalışmada MC38 ile ilgili herhangi bir spesifik doğrulama hatası bildirilmemekle birlikte, STR profillemesinin tek başına aynı inbred suştan türetilen alt hatları ayırt edemediği ve karyotipik değişiklikleri ortaya çıkarmadığı görülmektedir. MC38 ile çalışan araştırmacılar, titiz doğrulama yöntemleri uygulamalı ve her çalışmada kullanılan hücrelerin kesin kökenini belgelemelidir.

MC38’in immünojenikliği ile ilgili terminoloji konusunda dikkatli olunmalıdır. 1990'lar ve 2000'lerin başlarında yayınlanan makalelerde, MC38 rutin olarak "düşük" veya "zayıf" immünojenik bir tümör olarak tanımlanmaktadır; çünkü modifiye edilmemiş hücreler, immün yetkin C57BL/6 farelerinde kademeli olarak büyümektedir. [10] [11] [19]. Güncel immüno-onkoloji literatürü ise bunun yerine, bu kanserin yüksek mutasyon yükünü ve kontrol noktası inhibitörlerine duyarlılığını vurgulamaktadır [3]. Her iki açıklama da kendi bağlamında doğrudur ve okuyucular bunları birbiriyle çelişen olarak değerlendirmemelidir.

Kimyasal olarak indüklenen bir fare tümörü olan MC38, insan kolorektal kanserine özgü sürücü mutasyon dizisini yansıtmamaktadır. Cellosaurus'ta bu suş için düzenlenmiş bir sekans varyasyonu kaydı bulunmamaktadır; ancak bir açıklamanın olmaması, sürücü mutasyonların bulunmadığının kanıtı değildir: Örneğin Schrörs ve meslektaşları, MC38-K'da bulunmayan bir Smad4 mutasyonunu MC38-L'de tespit etmişlerdir. [3]. Bu iki alt soy arasında çok büyük farklılıklar bulunduğundan, MC38’in “genel” mutasyon yapısı hakkında genelleme içeren ifadelerden kaçınılmalı ve araştırmacılar kendi stoklarının genotipini doğrulamalıdır. Son olarak, Cellosaurus maddesinde yayınlanmış bir MCA38 mitokondriyal genomuyla ilgili bir uyarı yer almaktadır: kayıt altına alınan sekans (KM820832.1), MC38’in fare kökenli olmasına rağmen “sıçan izolatı 406” kaynaklı olarak etiketlenmiş bir sıçan sekansıdır. [7], bu da bu soy ile ilişkili olarak yayınlanmış dizilim verilerinin doğrulanmasının önemini ortaya koymaktadır.

Tüm teknik özellikleri görüntüleyin ve sipariş verin

MC38 Hücrelerinin Uygulamaları

Kanser İmmünoterapisi ve İmmün Kontrol Noktası Araştırmaları

MC38 modeli, yüksek mutasyon yükü ve PD-1/PD-L1 blokajına karşı duyarlılığı nedeniyle immün kontrol noktası inhibitörü araştırmalarının temel taşı haline gelmiştir. Yadav ve meslektaşları, immünojenik tümör mutasyonlarını tahmin etmek için bir kütle spektrometresi–ekzom dizileme sürecini geliştirmek ve doğrulamak amacıyla MC38'i ikinci bir fare modeliyle birlikte kullanmıştır. Tespit edilen 1.300'den fazla amino asit değişikliğinin yaklaşık %13'ünün MHC sınıf I'e bağlanacağı öngörülmüştür; bunların küçük bir kısmı kütle spektrometrisi ile doğrulanmıştır; yapısal modelleme, çözücüye maruz kalan mutasyonların immünojenik olanlar olduğunu göstermiş ve farelere yapılan aşılama, öngörülen her peptidin terapötik olarak aktif T hücresi yanıtlarını tetiklediğini doğrulamıştır [5]. Bu dönüm noktası niteliğindeki çalışma, MC38’i neoantijen keşfi için bir referans sistem olarak kabul ettirmiş ve günümüzde kişiselleştirilmiş kanser aşısı geliştirmede uygulanan ilkelerin tanımlanmasına katkıda bulunmuştur.

Glikan aracılı immün regülasyon üzerine yapılan araştırmalar da MC38’e dayanmıştır. Cornelissen ve meslektaşları, sialilasyon yolakının anahtar enzimlerinden birini kodlayan CMAS genini CRISPR/Cas9 kullanarak devre dışı bırakmış ve hücre yüzeyindeki sialik asit ekspresyonunu tamamen ortadan kaldırmıştır [8]. Beklentilerin aksine, bu tamamen desialile edilmiş MC38 hücreleri, in vivo olarak kontrol grubuna kıyasla önemli ölçüde daha hızlı büyüdü, tümör içi CD8-pozitif T hücre sıklığında azalma gösterdi ve antijenden bağımsız bir şekilde CD8-pozitif T hücrelerinin apoptozunu indükledi. Düşük CMAS ekspresyonu, bir insan kolorektal kanser kohortunda daha kısa nükssüz sağkalım süresiyle de ilişkili bulunmuştur. Bu nedenle bu çalışma, tümör sialilasyonunu ortadan kaldırmayı amaçlayan terapötik stratejiler için bir uyarı niteliğindedir ve MC38'i glikan-bağışıklık etkileşimlerini incelemek için değerli bir sistem olarak konumlandırmaktadır.

Yeni PET izleyicileriyle PD-L1 görüntüleme, bir başka aktif uygulama alanını temsil etmektedir. İki doğrusal peptid bazlı radyoizotop izleyici, [^64Cu]/[^68Ga]HKP2201 ve dimeri HKP2202, MC38 kolon kanseri ve B16F10 melanom allogreftleri taşıyan fare modellerinde doğrulanmış olup, her iki hücre hattında ve bunların tümörlerinde PD-L1 ekspresyonu immünofloresans ve immünohistokimya ile teyit edilmiştir [9]. Rekabetçi bağlanma ve bloke etme çalışmaları hedef spesifikliğini doğruladı; PET görüntüleme ile ex vivo biyodağılım analizleri ise, kan ve başlıca organlardan hızlı bir şekilde atılmakla birlikte tümörde dikkate değer bir alım olduğunu gösterdi. Böylelikle MC38 allogrefti, non-invaziv immün kontrol noktası görüntülemesinin translasyonel geliştirilmesinde izleyici spesifikliğini değerlendirmek için referans platformlardan birini oluşturdu.

Sitokin Gen Tedavisi ve Mühendislikle Oluşturulmuş Hücre Dışı Veziküller

MC38 hücreleri, sitokin temelli gen terapisi stratejilerini test etmek için zayıf immünojenik bir model olarak yaygın bir şekilde kullanılmıştır. Hiroishi ve meslektaşları, MC38 hücrelerine interferon-alfa (IFN-α) geninin aktarılmasının, immün yetkin 15 fareden 13’ünde modifiye edilmiş hücrelerin reddedilmesine yol açtığını ayrıca IFN-α ve CD80 transdüksiyonu uygulanmış hücrelerin karıştırılmasının, 15 hayvandan 14’ünde reddedilme ile birlikte sinerjik antitümör etkiler ürettiğini ortaya koymuşlardır [10]. Eguchi ve meslektaşları, MC38’de IFN-α ve interlökin-12 (IL-12) gen terapilerini doğrudan karşılaştırarak bu çalışmayı genişletmişler ve IFN-α'nın tümöre özgü sitotoksik T lenfosit yanıtlarını ve uzun süreli bağışıklığı indüklediğini, buna karşın IL-12'nin ise öncelikle hem CD8-pozitif T hücrelerini hem de doğal öldürücü hücreleri içeren spesifik olmayan öldürme mekanizmalarını uyardığını saptamışlardır [11].

Rossowska ve meslektaşları, MC38 hücrelerini immünostimülatör yük içeren hücre dışı vezikülleri (EV'ler) salacak şekilde mühendislik yoluyla değiştirerek bu alana önemli bir katkı sağladılar [12]. Yazarlar, lentiviral vektörler kullanarak fare IL-12’sini aşırı eksprese eden, TGF-β1’i hedefleyen shRNA’yı eksprese eden veya her ikisini birden eksprese eden MC38 alt hatları oluşturmuş ve ana hücrelerin genetik modifikasyonunun, ilgilenilen molekülleri hem tümör kaynaklı ekzozomlara hem de mikroveziküllere yüklemek için etkili bir yol olduğunu göstermiştir. Modifiye edilmiş ekzozomlar, deri altı MC38 tümörleri taşıyan farelerde tümör büyümesini engellerken, modifiye edilmemiş hücrelerden elde edilen ekzozomlar bunu başaramadı. En kalıcı etki, dendritik hücre bazlı aşılarla kombinasyon gerektirmiş; bu kombinasyon, tümöre karşı bağışıklığı geri kazandırmış ve sistemik bir Th1 yanıtı tetiklemiştir [12]. Çalışma, modifiye edilmiş MC38 kaynaklı ekzozomların, tek başına bir aşıdan ziyade spesifik bir anti-tümör yanıtını destekleyebilen bir adjuvan olduğunu ortaya koymuştur.

MC38 bağlamında mezenkimal stromal hücre kaynaklı ekzozomlar da incelenmiştir. Xing ve meslektaşları, mezenkimal stromal hücrelerde GARP'ı baskıladılar ve bu hücrelerden elde edilen ekzozomların (siGARP-MSC) in vitro olarak MC38'in çoğalmasını, göçünü ve istilasını engellediğini, IL-6 salgılanmasını azalttığını ve JAK1/STAT3 yolunu kısmen inaktive ettiğini gösterdiler [13]. Bu bulgular, şu ana kadar hücre kültürü ile sınırlı olsa da, terapötik olarak hedeflenebilecek stromal ve tümör hücreleri arasındaki bir parakrin ekseni tanımlamaktadır. Bu çalışmalar bir arada, hücresiz ve vezikül bazlı immünoterapötik stratejileri değerlendirmek için MC38 modelinin çok yönlülüğünü göstermektedir.

Tümör İmmünolojisi, Adhezyon ve İmmün Kaçış

T lenfositleri ile MC38 tümör hücreleri arasındaki etkileşim, ayrıntılı mekanistik araştırmaların konusu olmuştur. MacKenzie, Hoskin ve Blay, anti-CD3 ile aktive edilmiş T hücrelerinin MCA-38 hücrelerine yapışmasının esas olarak integrin VLA-4 (α4β1) aracılığıyla gerçekleştiğini ve bu yapışmanın protein tirozin kinaz ve protein kinaz C sinyal yolakları tarafından desteklendiğini, cAMP bağımlı yolaklar tarafından ise baskılanıldığını ve düzenleyici mekanizmanın ağırlıklı olarak efektör hücrede yer aldığını bildirmişlerdir [14]. Aynı grup tarafından yapılan daha sonraki bir çalışma, bu tabloyu daha da netleştirdi: α4 veya β7’ye ya da tümör hücrelerindeki VCAM-1’e karşı antikorlar yapışmayı bastırırken, anti-β1 antikorları bunu yapmadı; böylece α4β7–VCAM-1 ekseni baskın eksen olarak tanımlandı. Bu çalışma ayrıca, hipoksik tümör mikroortamlarında bol miktarda bulunan bir nükleozit olan adenosinin, spesifik olarak α4β7 işlevini bloke ederek T hücresi yapışmasını bastırdığını göstermiştir [15]. Okuyucuların, bu iki makalenin aynı etkileşime farklı β alt birimleri atadığını dikkate almaları gerekmektedir.

MC38 karaciğer metastazının kontrolünde doğal öldürücü hücrelerin rolü, hem immün yetkin hem de immün yetersiz konakçılarda incelenmiştir. Cohen ve meslektaşları, karaciğer kaynaklı MCA-38 (LD-MCA-38) hücrelerini ileokolik vene enjekte etmiş ve geleneksel C57BL/6 farelerinin tümör hücrelerini karaciğerde tuttuğunu ve hepatik odaklar geliştirdiğini, buna karşın atimik çıplak farelerin 24 saat içinde işaretli hücrelerin yaklaşık %60’ını temizlediğini ve hiçbir hepatik lezyon geliştirmediğini saptamışlardır [16]. Çıplak veya poli(I:C) ile tedavi edilmiş farelerden elde edilen parankimal olmayan karaciğer hücreleri — ancak tedavi edilmemiş geleneksel farelerden elde edilenler hariç — LD-MCA-38’e karşı sitotoksik etki gösterdi; bu etkiye neden olan hücre popülasyonu, yüzeye yapışmayan ve asialo-GM1 (AsGM1) pozitifti; anti-AsGM1 tedavisi bu korumayı ortadan kaldırdı. Volpe ve meslektaşları bu bulguları genişleterek, anti-AsGM1 veya anti-NK1.1 ile T hücrelerinin tükenmesinin karaciğer odaklarını belirgin şekilde artırdığını ve hayatta kalma süresini kısalttığını, buna karşın anti-Thy1.2 ile T hücrelerinin tükenmesinin odakları önemli ölçüde azalttığını göstermişlerdir; bu da LD-MCA-38’in karaciğere metastazını önleyen birincil efektörlerin T hücreleri değil, NK hücreleri olduğunu ortaya koymuştur [17]. Johnkoski ve meslektaşları ayrıca, karaciğer kapsülünün altına enjeksiyon yoluyla oluşturulan tek bir LD-MCA-38 karaciğer odakının, karaciğerin parankimal olmayan hücrelerinin sitotoksik ve proliferatif işlevini artırdığını, CD8-pozitif ve γδ T hücrelerinin oranını yükselttiğini ve interlökin-6 ile tümör nekroz faktörü düzeylerini artırdığını göstermiştir [18].

Kanser Aşıları ve Antijen Tanımlama

MC38 hücreleri, bütün tümör hücresi aşı stratejilerinin geliştirilmesi ve karşılaştırılması için güvenilir bir platform görevi görmüştür. Hodge ve Schlom, ko-stimülatör molekül B7-1’i MC38 hücrelerine ulaştırmak için retroviral ve poxvirüs (vaksiniya) vektörlerini karşılaştırmışlardır [19]. Her iki vektör de eşdeğer düzeyde B7-1 yüzey ekspresyonu indüklemiş ve 14 gün sonra doğal MC38 hücreleriyle yapılan maruziyet testine karşı eşit düzeyde koruma sağlamıştır. Ancak 40. günde yapılan yeniden maruziyet testinde, retroviral aşı daha az etkili bulunmuş ve yerleşik pulmoner metastazlara karşı vaksinia vektörlü aşı istatistiksel olarak üstün bulunmuştur (P = 0,0351; vakcinia bağışıklığına sahip farelerde P = 0,024; birleştirilmiş analizde P = 0,0014). Çalışma, poxvirüs vektörlü bütün tümör hücresi aşısının, retroviral muadili kadar en azından etkili, bazen de ondan daha etkili olduğu sonucuna varmıştır — bu bulgu, poxvirüs vektörlü kanser aşılarının sonraki klinik uygulamalarına temel oluşturmuştur. Lorenz ve meslektaşları, fare LFA-3'ü kodlayan rekombinant vaksini virüsü ile enfekte edilmiş MC38 hücrelerini (CD48) kodlayan rekombinant vaksinia virüsü ile enfekte edilmiş MC38 hücrelerini kullanarak, zorla indüklenen LFA-3 ekspresyonunun in vitro olarak T hücresi proliferasyonunu, adhezyonunu ve sitotoksisitesini artırdığını ve singenik C57BL/6 farelerde tümör büyümesini tamamen engellediğini, ayrıca daha sonra enfekte olmayan ebeveyn hücrelerle yapılan maruziyete karşı kısmi koruma sağladığını göstermiştir [20].

SEREX yaklaşımı kullanılarak tümör antijeninin tanımlanması, C57BL/6 farelerini MC38 hücreleriyle aşılayan ve bir MC38 kaynaklı ekspresyon kütüphanesini immün serumlarla tarayan Hampton ve meslektaşları tarafından MC38’e uygulandı [21]. Bu yaklaşım, endojen ekotropik lösemi virüsü zarf (env) proteini ile murin ATRX proteinini aday tümör antijenleri olarak tanımlamış, bilinen murin tümörle ilişkili antijen repertuarını genişletmiş ve mekanistik aşı çalışmaları için araçlar sağlamıştır. Takeda ve meslektaşları, MC38 tümör hücrelerinden ve tümör taşıyan konakçılardan izole edilen dendritik hücreler de dahil olmak üzere dendritik hücrelerden füzyon hücreleri ürettiler ve her iki preparatla yapılan aşılamanın, MC38’e karşı eşit derecede yüksek dalak hücresi sitolitik aktivitesini indüklediğini ve yerleşmiş MC38 pulmoner metastazlarını önemli ölçüde bastırdığını gösterdiler [22].

Farklı bir gen terapisi yaklaşımı, α(1,3)galaktozil (αGal) epitopuna karşı bağışıklığı kullanmıştır. Unfer ve meslektaşları, insanlarda olduğu gibi bu epitoptan yoksun olan ve anti-Gal antikorları üretebilen α(1,3)galaktosiltransferaz (αGT) nakavt farelere, αGal eksprese eden MC38 kolon kanseri hücreleri ile maruz bırakmıştır [23]. Tavşan eritrositleri ile aşılanan fareler, insan serumunda görülenlere yakın, ağırlıklı olarak IgG1 ve IgG3 olan anti-αGal titreleri geliştirdiler ve aşılanmamış nakavt ve vahşi tip kontrollere kıyasla daha iyi hayatta kalma ve daha yavaş tümör gelişimi gösterdiler. Bu çalışma, kolorektal kanser gen terapisinde αGT’nin bir intihar geni olarak kullanılabileceğine dair in vivo bir kavram kanıtı sunmaktadır; αGal ile transdüze edilmiş hücrelerin kompleman aracılı lizisi, daha önce insan serumu kullanılarak in vitro olarak gösterilmişti.

Yeni Tedavi Stratejileri ve İlaç Testleri

MC38 hücreleri, kolorektal kansere karşı çeşitli farmakolojik ve fiziksel tedavi yöntemlerini değerlendirmek için kullanılmıştır. Kuriyama ve meslektaşları, elektropermeabilizasyonun, MC38 dahil olmak üzere fare kolorektal kanser hücrelerinin in vitro olarak bleomisine duyarlılığını önemli ölçüde artırdığını, ancak 5-florourasil veya sisplatine karşı duyarlılığı artırmadığını göstermiştir [24]. Eşlik eden in vivo deneylerde, bleomisin veya sisplatin ile elektrokemoterapi, sekiz hayvandan sırasıyla beşinde ve dördünde subkutan kolorektal tümörlerin tam gerilemesine yol açmıştır; bu etki, tümör içi ilaç birikiminin artmasına atfedilebilir; yayınlanan raporda, bu nakiller için iki hücre hattından hangisinin kullanıldığı belirtilmemiştir. Manome ve meslektaşları, MC38 hücrelerini kullanarak ultrason aracılı gen aktarımının, hem in vitro hem de singenik farelerde büyüyen MC38 tümörlerinde çıplak plazmid DNA’sını kolon karsinomu hücrelerine transfekte edebildiğini göstermiş ve mekanik ultrason uygulamasının viral olmayan bir gen transfer tekniği olarak uygulanabilirliğini ortaya koymuştur [25].

Karboran ikameli diklofenak ön ilaçları, MC38 modeli kullanılarak yeniden değerlendirilmiştir. Yeniden tasarlanan bir dizi arasında, nido kümesi taşıyan bir zwitteriyonik amidin, düşük mikromolar aralığında MC38'in canlılığını ortadan kaldırmış; bu etki, esas olarak hücre bölünmesinin güçlü bir şekilde engellenmesi ve reaktif oksijen ve azot türlerinin tükenmesiyle birlikte orta derecede apoptoz yoluyla gerçekleşmiştir; oysa diklofenakın kendisi ve karboran ikameli oksindoller sitotoksik olmamıştır [26]. Optogenetik yaklaşımlarda da MC38 hücreleri kullanılmıştır: Işıkla çalıştırılan dışa doğru proton pompası archaerhodopsin-3’ü (AR3) eksprese eden MC38 ve B16F10 hücreleri, yeşil ışık ışınlaması üzerine apopotik hücre ölümüne uğramış ve C57BL/6 farelerine nakledilen AR3 eksprese eden tümörler, ışınlamadan sonra belirgin bir küçülme veya büyüme baskılanması göstermiştir [27]. Park ve meslektaşları, Escherichia coli pürin nükleosid fosforilaz genine bağlı melanosit spesifik promotör/güçlendirici yapıları kullanarak, melanom hedefli bir gen terapisi çalışmasında kolon karsinomu kontrol grubu olarak MC38 hücrelerini kullanmışlardır; ön ilaç tedavisinden sonra MC38 hücrelerinin %96’sı canlı kalmış ve bu da dokuya özgü ekspresyonu doğrulamıştır [28].

Sonuç

MC38 hücreleri, kolorektal kanser ve immüno-onkoloji araştırmalarında merkezi bir konuma sahiptir. C57BL/6 fareleriyle olan singenik uyumlulukları, yüksek mutasyon yükü, zengin neoantijen profili ve immün kontrol noktası inhibitörlerine karşı duyarlılıkları, bu hücreleri kolon neoplazmlarını, CD8-pozitif T lenfosit yanıtları, tümöre bağlı makrofajlar, kanser aşıları ve programlanmış hücre ölümü 1 reseptör yolak biyolojisi için en bilgilendirici preklinik modellerden biri haline getirmektedir. On yıllardır yayınlanan çalışmalar, bu modelin gen terapisi, adhezyon biyolojisi, karaciğer metastazı ve yeni ilaç değerlendirmeleri alanlarında geçerliliğini kanıtlamıştır; hücre dışı veziküller, PET görüntüleme ve optogenetikten yararlanan daha yeni çalışmalar ise modelin translasyonel önemini genişletmeye devam etmektedir. Alt hatlar arasında belgelenmiş farklılıklar göz önüne alındığında, her çalışma için menşe kaydedilmeli ve genotip doğrulanmalıdır. Güvenilir, iyi karakterize edilmiş bir fare kolorektal karsinom modeline ihtiyaç duyan araştırmacılar, MC38 hücrelerini doğrudan cytion.com adresinden sipariş edebilir veya bilgi alabilirler.

Önemli Yayınlar

1. Corbett TH, Griswold DP Jr, Roberts BJ, vd. (1975) Kemoterapi testleri için farelerde nakledilebilir kolon kanserlerinin gelişiminde tümör indüksiyon ilişkileri ve kanserojen yapısı üzerine bir not. Cancer Research 35:2434–2439. PMID: 1149045
2. Tan MH, Holyoke ED, Goldrosen MH (1976) Murin kolon adenokarsinomları: in vitro seçici kültür yöntemleri. Journal of the National Cancer Institute 56:871–873. PMID: 1255804 · DOI: 10.1093/jnci/56.4.871
3. Schrörs B, Hos BJ, Yildiz IG, ve ark. (2023) İki farklı kaynaktan elde edilen MC38 kolorektal tümör hücre hatları, transkriptom, mutanom ve neoantijen ekspresyonunda önemli farklılıklar sergilemektedir. Frontiers in Immunology 14:1102282. PMID: 36969213 · DOI: 10.3389/fimmu.2023.1102282
4. Morimoto-Tomita M, Ohashi Y, Matsubara A, vd. (2005) Deneysel karaciğer metastazı insidansının yüksek olması için oluşturulmuş fare kolon karsinomu hücreleri, hızlandırılmış ve ankrajdan bağımsız büyüme sergilemektedir. Clinical & Experimental Metastasis 22:513–521. PMID: 16320114 · DOI: 10.1007/s10585-005-3585-0
5. Yadav M, Jhunjhunwala S, Phung QT, vd. (2014) Kütle spektrometrisi ve ekzom dizilemesini birleştirerek immünojenik tümör mutasyonlarının öngörülmesi. Nature 515:572–576. PMID: 25428506 · DOI: 10.1038/nature14001
6. Didion JP, Buus RJ, Naghashfar Z, ve ark. (2014) Fare hücre hatlarının SNP dizisi profillemesi, bunların köken suşlarını tanımlar ve çapraz kontaminasyonu ve yaygın anöploidiyi ortaya çıkarır. BMC Genomics 15:847. PMID: 25277546 · DOI: 10.1186/1471-2164-15-847
7. Zhang CF, Yu XJ, Wang BY, vd. (2016) Bir sıçan kolorektal kanser MCA38 hücre hattının tam mitokondriyal genom dizisi. Mitochondrial DNA Part A 27:2034–2035. PMID: 25434994 · DOI: 10.3109/19401736.2014.974176 — Cellosaurus girdisi CVCL_B288'deki uyarı notuna bakınız.
8. Cornelissen LAM, Blanas A, van der Horst JC, vd. (2019) Sialik asit metabolizmasındaki bozulma, CD8+ T hücrelerinin apoptozunu artırarak tümör büyümesini tetikler. International Journal of Cancer 144:2290–2302. PMID: 30578646 · DOI: 10.1002/ijc.32084
9. Zhang L, Zhang S, Wu J, vd. (2023) Tümörlerde PD-L1 görüntülemesi için doğrusal peptit bazlı PET izleyicileri. Moleküler Farmasötik 20:4256–4267. PMID: 37368947 · DOI: 10.1021/acs.molpharmaceut.3c00382
10. Hiroishi K, Tüting T, Tahara H, Lotze MT (1999) CD80 transdüksiyonu ile kombine edilen interferon-alfa gen terapisi, zayıf immünojenik tümör modellerinde tümör oluşumunu ve yerleşik tümörün büyümesini azaltır. Gene Therapy 6:1988–1994. PMID: 10637450 · DOI: 10.1038/sj.gt.3301034
11. Eguchi J, Hiroishi K, Ishii S, Mitamura K (2003) Kanserde interferon-alfa ve interlökin-12 gen terapisi: interferon-alfa tümöre özgü bağışıklık yanıtlarını indüklerken, interlökin-12 spesifik olmayan hücre ölümünü uyarır. Cancer Immunology, Immunotherapy 52:378–386. PMID: 12739068 · DOI: 10.1007/s00262-002-0367-2
12. Rossowska J, Anger N, Wegierek K, ve ark. (2019) Interlökin-12'nin aşırı ekspresyonu ve TGF-β1 için shRNA içeren genetiği değiştirilmiş fare kolon karsinomu hücreleri tarafından salınan hücre dışı veziküllerin antitümör potansiyeli. Frontiers in Immunology 10:211. PMID: 30814999 · DOI: 10.3389/fimmu.2019.00211
13. Xing H, Liang C, Xu X, vd. (2020) GARP ekspresyonunun baskılanmasıyla elde edilen mezenkimal stroma/kök hücre benzeri hücreler, ekzozomlar aracılığıyla fare kolon kanseri hücrelerinin (MC38) hücre çoğalmasını ve invazyonunu engeller. Hücresel ve Moleküler Tıp Dergisi 24:13984–13990. PMID: 33155413 · DOI: 10.1111/jcmm.16008
14. MacKenzie WM, Hoskin DW, Blay J (1999) Anti-CD3 ile aktive edilmiş fare T hücrelerinin singenik kolon adenokarsinom hücrelerine yapışması, efektör hücredeki protein tirozin kinaz, protein kinaz C ve cAMP bağımlı yolaklar tarafından farklı şekillerde düzenlenir. Biochemical and Biophysical Research Communications 255:460–465. PMID: 10049731 · DOI: 10.1006/bbrc.1999.0232
15. MacKenzie WM, Hoskin DW, Blay J (2002) Adenozin, T lenfositlerinin kolon adenokarsinom hücrelerine alfa(4)beta(7) integrin aracılı yapışmasını baskılar. Experimental Cell Research 276:90–100. PMID: 11978011 · DOI: 10.1006/excr.2002.5514
16. Cohen SA, Tzung SP, Doerr RJ, Goldrosen MH (1990) Atimik çıplak farelerden veya poliinosinik-polisitidilik asit ile tedavi edilmiş farelerden elde edilen asialo-GM1 pozitif karaciğer hücrelerinin, kolondan kaynaklanan deneysel karaciğer metastazını baskılamadaki rolü. Cancer Research 50:1834–1840. PMID: 2306736
17. Volpe CM, Mehta N, Kim U ve ark. (1999) AsGM1+ NK hücreleri, çıplak farede istila eden LD-MCA-38 tümör hücrelerinin metastazını önler. The Journal of Surgical Research 84:157–161. PMID: 10357913 · DOI: 10.1006/jsre.1999.5631
18. Johnkoski JA, Tzung SP, Doerr RJ, Cohen SA (1992) Karaciğer metastazı, fare karaciğerindeki parankimal olmayan hücrelerin bağışıklık işlevini değiştirir. Archives of Surgery 127:1325–1329. PMID: 1444795 · DOI: 10.1001/archsurg.1992.01420110073015
19. Hodge JW, Schlom J (1999) Tam tümör hücresi aşılarında retrovirüs ile poxvirüs vektörünün karşılaştırmalı çalışmaları. Cancer Research 59:5106–5111. PMID: 10537283
20. Lorenz MG, Kantor JA, Schlom J, Hodge JW (1999) Rekombinant vaksinia virüsü aracılığıyla bir fare LFA-3 analogu eksprese eden tümör hücrelerinin uyandırdığı antitümör bağışıklığın indüksiyonu. İnsan Gen Terapisi 10:623–631. PMID: 10094205 · DOI: 10.1089/10430349950018698
21. Hampton TA, Conry RM, Khazaeli MB ve ark. (2000) Adenokarsinom fare modelinde tümör antijeninin tanımlanması için SEREX analizi. Kanser Gen Terapisi 7:446–455. PMID: 10766351 · DOI: 10.1038/sj.cgt.7700124
22. Takeda A, Homma S, Okamoto T, ve ark. (2003) Olgunlaşmamış dendritik hücre/tümör hücresi füzyonları, güçlü bir antitümör bağışıklığı indükler. European Journal of Clinical Investigation 33:897–904. PMID: 14511362 · DOI: 10.1046/j.1365-2362.2003.01194.x
23. Unfer RC, Hellrung D, Link CJ Jr (2003) Alfa(1,3)galaktozil epitopuna karşı bağışıklık, alfa(1,3)galaktozil-transferaz eksprese eden kolon kanseri hücreleriyle maruz bırakılan farelerde koruma sağlar: kanser gen terapisi için yeni bir intihar geni. Cancer Research 63:987–993. PMID: 12615713
24. Kuriyama S, Matsumoto M, Mitoro A, ve ark. (2000) Bir fare modelinde yaygın olarak kullanılan kemoterapötik ajanlarla kolorektal kanser için elektrokemoterapi. Sindirim Hastalıkları ve Bilimleri 45:1568–1577. PMID: 11007108 · DOI: 10.1023/a:1005565027969
25. Manome Y, Nakamura M, Ohno T, Furuhata H (2000) Ultrason, çıplak plazmid DNA'sının in vitro ve in vivo olarak kolon karsinomu hücrelerine aktarılmasını kolaylaştırır. İnsan Gen Terapisi 11:1521–1528. PMID: 10945766 · DOI: 10.1089/10430340050083252
26. Selg C, Gordić V, Krajnović T, ve ark. (2024) Diklofenak bazlı karboran ikameli ön ilaçların yeniden tasarımı ve değerlendirilmesi ile bunların kanserle mücadele potansiyeli. Scientific Reports 14:30488. PMID: 39681576 · DOI: 10.1038/s41598-024-81414-x
27. Nakao S, Kojima K, Sato K, vd. (2025) Işıkla çalıştırılan dışa doğru proton pompası rodopsin archaerhodopsin-3 (AR3) kullanılarak optogenetik kanser tedavisi. Amerikan Kimya Derneği Dergisi 147:44131–44140. PMID: 41186408 · DOI: 10.1021/jacs.5c13053
28. Park BJ, Brown CK, Hu Y, vd. (1999) Melanom spesifik bir genin ekspresyonunun, melanosit spesifik bir enhancer ile artırılması, melanomda pürin nükleosid fosforilaz geninin sitotoksisitesinde artışa yol açar. İnsan Gen Terapisi 10:889–898. PMID: 10223723 · DOI: 10.1089/10430349950018292

Bibliyografik veriler ve özetler PubMed'den alınmıştır. Hücre hattı meta verileri, MC-38 için Cellosaurus girişinden (RRID:CVCL_B288) alınmıştır.