引言

Ba/F3细胞，又名BA/F3、BaF3、BAF3和Baf3（Cellosaurus登录号CVCL_0161），是一种源自骨髓的小鼠白细胞介素-3（IL-3）依赖性前B细胞系。 该细胞系由Palacios和Steinmetz于1985年首次描述，属于一组持续增殖、依赖IL-3的骨髓克隆，这些克隆携带B细胞谱系标志物B-220，并保留了以生殖系配置存在的免疫球蛋白基因。^[19] 该品系最初据称源自BALB/c小鼠，但随后的SNP芯片分析证实，该品系实际上源自C3H小鼠。^[1] 自其开发以来，Ba/F3细胞已成为造血信号传导研究和肿瘤药物研发中应用最广泛的模型系统之一。 这些细胞的存活和增殖完全依赖于 IL-3，这使其成为一个极其纯净的平台：引入致癌激酶或融合蛋白会使细胞不再依赖生长因子，从而提供一种强大且可量化的读数。 研究人员通常利用这一特性来表征 BCR-ABL 融合蛋白、FLT3 突变、JAK2 融合以及许多其他与临床相关的激酶致癌基因，并以高通量形式对小分子激酶抑制剂进行分析。

要点总结

• Ba/F3 是一种源自 C3H 小鼠骨髓的、依赖于小鼠 IL-3 的前 B 细胞系，在 Cellosaurus 数据库中的登记号为 CVCL_0161。
• 撤除IL-3可提供一种严格的选择性检测：亲本细胞死亡，而表达活性致癌激酶——或任何其他能提供构成性生长信号的构建体——的细胞则存活并增殖。
• 该细胞系已被广泛用于研究BCR-ABL融合蛋白、FLT3突变、JAK-STAT信号传导以及细胞因子受体生物学。
• Ba/F3细胞在高通量激酶抑制剂筛选中的应用日益广泛，使其成为靶向抗癌药物研发的基石。^[2]
• 已从Ba/F3细胞系中建立了数百个携带已知致癌突变的衍生细胞系，涵盖EGFR、ALK、ROS1、RET、NTRK、FLT3以及许多其他具有临床意义的靶点。

什么是Ba/F3？

Ba/F3 是一株源自 C3H 小鼠骨髓的因子依赖性小鼠前 B 细胞系；Cellosaurus 数据库中未记录该细胞系的供体性别和年龄。 该亲本细胞系不携带任何已知的激活型激酶突变，且需要外源性IL-3才能存活。在标准培养条件下，其倍增时间约为20小时。该细胞系的主要特征是其严格的IL-3依赖性，这意味着任何赋予因子独立生长能力的遗传操作都能被快速且明确地检测出来。 这一特性，加之不存在干扰性内源性激酶突变，使 Ba/F3 细胞成为解析造血系统和实体瘤生物学中激酶融合、点突变以及构成性活性信号分子致瘤潜能的不可或缺的工具。 需要注意的是，缺乏突变注释并不等同于遗传背景纯净：Cellosaurus 还记录了该细胞系基于 SNP 芯片获得的变异数据。

SNP芯片分析纠正了长期以来对该品系起源的错误归属。早期文献将Ba/F3描述为源自BALB/c小鼠，但基因组分析证实其源自C3H品系。^[1] 在该研究中检测的99条小鼠细胞系中，Ba/F3是唯一一条其遗传背景与其报告的来源品系不符的细胞系； 这一不一致之处已由该细胞系的分销商——理化学研究所（RIKEN）独立证实，且与其他源自C3H的细胞系进行形态学比较后表明，Ba/F3是一个独立的细胞系，而非交叉污染所致。 这一发现凸显了常规细胞系鉴定工作的重要性，特别是对于小鼠细胞系而言，仅靠STR分型可能不足以区分近交品系。使用Ba/F3的研究人员应参考Cellosaurus登录号CVCL_0161，以确保在出版物中进行明确的鉴定。

细胞培养信息

Ba/F3 电池的优势

Ba/F3细胞最显著的优势在于其依赖于IL-3的二元生存开关。在缺乏IL-3的情况下，亲代Ba/F3细胞会迅速发生凋亡。 引入致癌激酶或融合蛋白可挽救细胞免于死亡，从而无需复杂的报告基因构建体，即可直接筛选出稳定转化的克隆。这一特性已被应用于多种检测方案中，从经典的集落存活实验到现代用于化合物谱分析的高通量增殖筛选。^[2] 由于读出结果简单且可靠，基于Ba/F3的检测方法已成为广泛应用的用于评估激酶抑制剂效力的初筛系统，尽管绝对效力值仍取决于具体的检测方法和实验室，因此在不同研究之间进行比较时应谨慎对待。^[21]

Ba/F3细胞在遗传学上也具有可塑性，且易于转染或转导。 无论是通过逆转录病毒、慢病毒还是电穿孔法将表达构建体导入细胞，均能高效获得稳定表达的亚系。这使得研究人员能够构建出数百个携带临床相关突变的衍生细胞系，其靶点包括EGFR、FLT3、BCR-ABL、EML4-ALK、RET等众多基因。 亲本细胞系中不存在干扰性的内源性激酶突变，这确保了表型反应可明确归因于引入的外源基因。此外，约20小时的倍增时间支持了快速的实验通量，与生长较慢的原代细胞培养相比，大大缩短了检测时间。

Ba/F3平台已被证明特别适合于信号肽序列的发现应用。 Kojima 和 Kitamura 利用一种持续活性的细胞因子受体构建体，将 Ba/F3 细胞的生长依赖性重新导向至携带信号肽的蛋白质的细胞表面定位，从而能够通过大规模 cDNA 筛选来鉴定分泌型和膜定位型基因产物。^[3] 这项创新性应用展示了如何将Ba/F3细胞对IL-3的依赖性应用于远超单纯激酶致癌基因研究范畴的领域，从而将该细胞系确立为一种多功能的遗传筛选平台。

Ba/F3细胞的局限性

尽管Ba/F3细胞具有诸多优势，但其本身存在固有的生物学局限性，在解读实验数据时必须予以考虑。作为一种小鼠前B细胞系，它们缺乏人类癌细胞中存在的许多信号适配子和共受体。 在Ba/F3细胞中观察到的抑制剂效力值及下游信号传导反应，可能无法准确反映原代人类肿瘤细胞或患者来源样本中的活性。例如，研究肺腺癌靶向治疗耐药性的研究人员，在得出临床结论之前，必须在更具生理相关性的人类细胞模型中对基于Ba/F3细胞的研究结果进行验证。

该品系的基因组背景也曾被错误描述。几十年来，Ba/F3一直被认为源自BALB/c品系，但SNP芯片分析表明，它实际上源自C3H小鼠。^[1] 同一项研究发现，在所检测的小鼠细胞系中，约42%存在非整倍体现象，其中包括相当一部分源自正常组织而非肿瘤组织的细胞系；Ba/F3细胞系本身被标记为识别错误而非拷贝数变化，但这一总体发现表明，在培养过程中核型漂移会如何轻易地积累。 在高传代次数下，这种不稳定性可能会影响信号传导结果、药物敏感性测定以及转化表型的可重复性。因此，研究人员应尽量在低传代次数下进行实验，并定期对细胞库进行鉴定。

最后，Ba/F3细胞无法完全再现血液系统恶性肿瘤中的完整肿瘤微环境或间质相互作用。此外，这些细胞还缺乏许多人类信号传导成分的内源性表达，这意味着对致癌基因功能至关重要的共受体相互作用可能缺失或存在差异。 针对复杂的多亚基细胞因子受体或需要糖基化依赖性信号传导的受体进行的研究，可能需要辅以人类细胞系统，才能得出具有生物学意义的结论。尽管存在这些局限性，Ba/F3细胞在激酶生物学研究中仍然是一种强大且被广泛认可的一线研究工具。

查看完整规格并下单

应用

激酶药物研发与致癌基因筛选

Ba/F3细胞已成为激酶靶向药物发现的主要细胞平台。 Warmuth 及其同事针对这一目的对 Ba/F3 系统进行了全面评估，描述了如何将 IL-3 独立性检测适应于高通量格式，以评估激酶突变的致癌效力以及小分子激酶抑制剂逆转因子独立生长的能力。 ^[2]该综述强调，Ba/F3 细胞可容纳范围极其广泛的致癌激酶，使其成为在转入更复杂的人类细胞模型之前，对癌症相关激酶组变异进行初步分析的通用平台。

Kojima 和 Kitamura 开发的信号肽陷阱证明，Ba/F3 细胞不仅可用于激酶致癌基因研究，还可用于功能性 cDNA 文库筛选。 ^[3]通过将构成性活化的细胞因子受体与信号肽功能相结合，一项单一的试点实验就获得了 150 个已知的克隆（均编码分泌蛋白或细胞表面蛋白），以及 48 个新型 cDNA 克隆，其中包括先前信号序列陷阱策略未能检测到的 II 型膜蛋白。 该方法表明，Ba/F3平台的可扩展性已超越了传统的药物靶点验证范畴。

目前在 Cellosaurus 中编目的 Ba/F3 衍生物系具有极高的多样性——涵盖数百种 EGFR 变体、ALK 融合、RET 重排、NTRK 融合和耐药突变——这凸显了亲本 Ba/F3 系如何已成为精准肿瘤学研究的基础平台。 每条衍生系在保留纯净的 IL-3 依赖性背景的同时，还添加了一个单一的、明确的遗传变量，从而能够在细胞水平上进行系统的结构-活性关系研究。

FLT3 突变与急性髓系白血病

Ba/F3 细胞最具影响力的应用之一，是对急性髓系白血病（AML）中 FLT3（fms 样酪氨酸激酶 3）突变的表征。 FLT3 的内部串联重复是 AML 中最常见的致癌病变之一，根据研究队列和检测方法的不同，约 20% 至 30% 的病例中存在这种病变。 ^[4][20]Hayakawa及其同事证明，将串联重复的FLT3导入两个IL-3依赖性细胞系32D和Ba/F3后，可持续激活STAT5和MAP激酶，并赋予其自主的、 IL-3 独立的增殖能力，而野生型 FLT3 即使在持续配体刺激下也仅能支持极微弱的增殖。^[4]这项里程碑式的研究确立了 Ba/F3 细胞作为验证 FLT3 突变的主要功能检测系统，至今仍是该领域的方法学参考。

后续研究在此基础上进行了广泛拓展。 关于核心岩藻糖基化的研究表明，在表达野生型FLT3的Ba/F3细胞中，通过CRISPR/Cas9敲除Fut8基因足以驱动IL-3独立的增殖——这一效应在亲本细胞中未见——同时伴随着酪氨酸磷酸化水平升高以及STAT5、 AKT和ERK的活化，以及配体独立的FLT3二聚化。^[20]这揭示了该受体此前未被认识到的糖基化调控层。 研究人员还利用Ba/F3 FLT3-ITD模型对FLT3抑制剂吉尔替替尼的耐药性进行了探究，结果表明，在临床可达的药物浓度下，耐药性通常需要多种继发性突变，其中若干突变此前未曾有报道。 ^[21]该研究还系统地权衡了Ba/F3 FLT3-ITD模型的优势与局限性，指出虽然该平台非常适合识别和排序耐药突变，但无法再现塑造患者耐药性的复杂骨髓微环境。

BCR-ABL生物学与慢性粒细胞白血病

转染了 BCR-ABL 融合蛋白的 Ba/F3 细胞对于理解慢性髓性白血病 (CML) 的分子生物学起到了关键作用。 Canitrot 及其同事利用表达 p190 和 p210 BCR-ABL 异构体的 Ba/F3 细胞证明，BCR-ABL 具有突变表型，与亲本细胞相比，其自发突变频率增加了 3 到 5 倍，并且这种基因组不稳定性与 DNA 聚合酶 β 的表达增强有关。 ^[6]这一发现揭示了 BCR-ABL 可能驱动疾病从慢性期 CML 进展到急性髓系白血病的机制。

Uemura及其同事在Ba/F3细胞中研究了适配蛋白CRKL——这是CML患者白血病性中性粒细胞中的一种主要酪氨酸磷酸化蛋白。 ^[7]过表达全长 CRKL 的细胞对纤维连接蛋白的粘附性增强，并在纤维连接蛋白包被的表面上形态发生改变，而缺乏 SH2 或 N 端 SH3 结构域的缺失突变体则没有这种表现——这表明这两个结构域都是产生该效应所必需的。 尽管 CRKL 的过表达并未改变 β1 整合素的表面表达，也未自发诱导其激活表位，但抗 β1 整合素抗体却能阻断这种粘附。这些实验表明，CRKL 参与了 BCR-ABL 下游调节整合素介导的粘附的信号传导通路。

综合来看，这些 BCR-ABL 研究充分说明了 Ba/F3 细胞如何通过消除内源性激酶活性的复杂性，从而实现对致癌基因驱动信号传导的清晰剖析。 该平台继续支持对BCR-ABL抑制剂耐药突变的表征，目前已提供专门的Ba/F3 BCR-ABL和BCR-ABL-T315I衍生物系，可在与临床相关的耐药基因型背景下直接进行抑制剂筛选。

JAK–STAT 信号传导通路

Ba/F3 细胞一直被用作主要模型，用于剖析细胞因子受体下游哪些信号事件对细胞生长确实必不可少。Liu 及其同事构建了一个由 betac 的细胞外和跨膜区域与 JAK2 融合而成的嵌合分子（beta/JAK2），并在 Ba/F3 细胞中表达了该分子。 ^[8]该嵌合蛋白处于持续磷酸化状态，足以驱动IL-3独立的细胞存活和增殖。值得注意的是，在这些细胞中，STAT5、Shc和SHP-2未发生磷酸化，β-酪蛋白和c-fos启动子活性未增强，而c-myc转录则处于持续激活状态。 作者得出结论：仅靠JAK2的激活就足以维持细胞存活和增殖，而STAT5和MAP激酶的激活并非这些特定效应所必需——这有力地提醒我们，Ba/F3细胞中因子独立的生长本身并不意味着STAT的激活。

Jaster及其同事在Ba/F3细胞中研究了STAT5在IFN-α信号传导中的作用，他们表明IFN-α可激活STAT5A和STAT5B的DNA结合，但IL-3对这两种同工型而言是效力更强的诱导剂。 ^[9]一种显性负性JAK2突变体抑制了IL-3驱动的STAT5激活，但未抑制IFN-α驱动的STAT5激活，这表明这两种细胞因子通过独立的上游机制作用于同一个转录因子；尽管如此，作者仍得出结论：在该系统中，STAT5对IFN-α信号传导并非关键。

研究人员利用与T细胞急性淋巴细胞白血病相关的致癌融合蛋白——TEL–JAK2融合蛋白，在Ba/F3细胞中构建了JAK–STAT持续激活模型。 Ho及其同事证明，将TEL的指状结构域与功能性JAK2激酶（JH1）结构域融合，可使Ba/F3细胞转变为因子独立型；而与假激酶（JH2）结构域或无激酶活性的JH1结构域融合则不会产生此效应； 活性构建体可驱动STAT1、STAT3和STAT5的持续酪氨酸磷酸化。^[5]最近的研究发现，甲氨蝶呤能通过叶酸代谢依赖性机制抑制TEL–JAK2， STAT3和STAT5的磷酸化：该效应可被叶酸钠逆转，通过CRISPR/Cas9敲除二氢叶酸还原酶可重现，但5-氟尿嘧啶无法模拟该效应。 ^[22]

Gingras及其同事研究了通过STAT6介导的IL-4信号传导，他们证明p300/CBP共激活因子对于STAT6介导的转录诱导是必需的，并且p300/CBP的过表达可增强IL-4驱动的报告基因活性。 ^[10]这些研究大部分是在COS7和HeLa细胞中进行的；Ba/F3细胞提供了关键的内源性证据，即天然STAT6与CBP的共免疫沉淀。

细胞因子受体信号传导与造血细胞生物学

利用 Ba/F3 细胞，对 GM-CSF/IL-3/IL-5 受体系统进行了广泛的图谱分析。 Itoh 及其同事对共同 β 亚基 (betac) 的 8 个细胞质酪氨酸残基进行了系统突变分析，在 Ba/F3 细胞中表达了一系列酪氨酸至苯丙氨酸的突变体以及野生型人类 α 亚基，以确定哪些残基介导了特定的信号输出。 ^[12]在回顾一项并行的突变分析系列时，Okuda 及其同事报告称，GMR-β 中所有 8 个胞质酪氨酸的突变降低了受体本身、SHP2 和 SHC 的磷酸化水平，但并未消除短期增殖信号或 JAK2 和 STAT5 的磷酸化，这说明了受体域功能存在层次关系。 ^[13]研究表明，RON受体酪氨酸激酶在Ba/F3细胞中激活了IL-3 βc受体通路，从而诱导了涉及F-肌动蛋白重分布和独特核形态变化的形态学改变，揭示了受体酪氨酸激酶与细胞因子受体系统之间的交叉谈话。 ^[14]

IL-2受体的受体亚域要求也已得到剖析。 Hunt及其同事利用转染的Ba/F3细胞系，鉴定出IL-2受体β链的酸性结构域和靠近膜的富含丝氨酸区域是激活p38和p54 MAP激酶所必需的，其中Tyr338（即Shc结合位点）起着关键的中介作用。 ^[11]由于酸性结构域对 IL-2 驱动的增殖并非必需，作者得出结论：p38 和 p54 MAP 激酶的激活实际上都不是 Ba/F3 细胞 IL-2 驱动增殖所必需的，这种解离现象在原代 T 细胞中同样成立。

还利用Ba/F3细胞研究了造血祖细胞的细胞周期调控。Mahmud及其同事证明，TGF-β1会延缓Ba/F3细胞从G1期向S期的进展，并将这种生长减缓归因于Bcl-2蛋白和CDK抑制剂p27的上调。 ^[15]Levings及其同事研究了IL-4与活化的Raf-1协同作用以驱动Ba/F3细胞长期增殖，他们发现IL-4单独使用无法支持细胞生长，但可与活化的Ras或Raf-1协同作用，维持与IL-3相当的持续增殖。 ^[16]

工程化受体切换系统利用了Ba/F3细胞对IL-3的依赖性，将其应用于基因治疗。 Kume 及其同事开发了一种与细菌螺旋酶 B（GcrGyr）融合的 G-CSF 受体，其中二聚化的抗生素库默霉素可触发 IL-3 独立的 Ba/F3 增殖，作为一种用于扩增转基因造血细胞的概念验证型选择性放大基因系统。 ^[17]同样，IL-11 和可溶性 IL-11 受体融合蛋白被证明可作为 gp130 转染的、缺乏膜结合型 IL-11 受体 α 亚单位的 Ba/F3 细胞上的超级激动剂，这表明可溶性受体组分可以在功能上替代跨膜亚单位。 ^[18]

结论

Ba/F3细胞（CVCL_0161）是现代生物医学研究中用途最广泛且经过广泛验证的小鼠细胞系平台之一。其对IL-3的严格依赖性，为致癌激酶——包括BCR-ABL融合蛋白、FLT3突变、 以及JAK2融合蛋白——以及对慢性髓性白血病、急性髓性白血病、前体细胞淋巴母细胞性白血病-淋巴瘤和肺腺癌具有临床相关性的小分子激酶抑制剂提供了一种优雅且可重复的功能检测方法。 数十年的研究已确立 JAK–STAT 信号传导、细胞因子受体生物学以及造血细胞调控作为 Ba/F3 应用的核心领域。该细胞系的适应性使得能够建立数百种携带明确耐药突变的衍生模型，使其在靶向治疗研发中不可或缺。 如果您希望建立或扩展激酶生物学或药物发现项目，可访问 cytion.com 获取 Ba/F3 细胞——立即访问产品页面进行咨询或下单。

重要文献

1. Didion JP, Buus RJ, Naghashfar Z (2014) 通过小鼠细胞系的SNP芯片分析鉴定其来源品系，并揭示了交叉污染和广泛存在的非整倍体现象。《BMC基因组学》。PMID: 25277546
2. Warmuth M, Kim S, Gu XJ (2007) Ba/F3细胞及其在激酶药物发现中的应用。《肿瘤学最新观点》。PMID: 17133113
3. Kojima T, Kitamura T (1999) 基于构成性活化细胞因子受体的信号序列陷阱。《自然生物技术》。PMID: 10331810
4. Hayakawa F, Towatari M, Kiyoi H (2000) 串联复制的Flt3可持续激活STAT5和MAP激酶，并在IL-3依赖性细胞系中诱导自主细胞增殖。《Oncogene》。PMID: 10698507
5. Ho JM、Beattie BK、Squire JA（1999）ETS转录因子TEL与Jak2的融合导致Jak-Stat信号传导的持续激活。《血液》。PMID: 10361134
6. Canitrot Y、Lautier D、Laurent G（1999）转染BCR–ABL的Ba/F3细胞系的突变体表型及其与DNA聚合酶β表达增强的相关性。《Oncogene》。PMID: 10348341
7. Uemura N、Salgia R、Ewaniuk DS（1999）适配蛋白CRKL在整合素介导的细胞黏附中的作用。《Oncogene》。PMID: 10362355
8. Liu CB、Itoh T、Arai K（1999）JAK2的构成性激活赋予BA/F3细胞小鼠白细胞介素-3独立的存活和增殖能力。《生物化学杂志》。PMID: 10037724
9. Jaster R、Tschirch E、Bittorf T（1999）STAT5在Ba/F3细胞中干扰素-α信号转导中的作用。《细胞信号传导》。PMID: 10376805
10. Gingras S、Simard J、Groner B（1999）p300/CBP是白细胞介素-4诱导转录所必需的，并与Stat6相互作用。《核酸研究》。PMID: 10373589
11. Hunt AE, Lali FV, Lord JD (1999) 白细胞介素（IL）-2受体β链亚域和Shc在p38丝裂原活化蛋白（MAP）激酶及p54 MAP激酶激活中的作用。《生物化学杂志》。 PMID: 10066828
12. Itoh T、Liu R、Arai K（1999）共同受体β亚基的酪氨酸残基对人GM-CSF诱导的多重信号传导的差异性影响。《过敏与临床免疫学杂志》。PMID: 10329850
13. 奥库达 K、福斯特 R、格里芬 JD（1999）GM-CSF/IL-3/IL-5 受体 βc 链的信号传导结构域。《纽约科学院院刊》。[综述] PMID: 10372132
14. Mera A、Suga M、Ando M（1999）RON受体型酪氨酸激酶通过激活白细胞介素-3共同β链受体诱导细胞形态变化。《生物化学杂志》。PMID: 10336478
15. Mahmud N、Katayama N、Nishii K（1999）bcl-2 可能参与转化生长因子-β1 对造血细胞细胞周期进展的调节。《英国血液学杂志》。PMID: 10233423
16. Levings MK、Bessette DC、Schrader JW（1999）白细胞介素-4与Raf-1协同作用，促进c-Jun N端激酶的长期增殖和活化。《血液》。PMID: 10339476
17. Kume A、Ito K、Ueda Y（1999）G-CSF受体-螺旋酶B融合基因：一种用于基因修饰造血细胞扩增的新型分子开关。《生物化学与生物物理研究通讯》。PMID: 10381335
18. Pflanz S、Tacken I、Grötzinger J（1999）白细胞介素-11与可溶性白细胞介素-11受体的融合蛋白对表达gp130的细胞起超激动剂作用。《FEBS通讯》。PMID: 10350068
19. 帕拉西奥斯 R，斯坦梅茨 M（1985）表达 B-220 表面抗原、含有胚系配置的 Ig 基因并在体内产生 B 淋巴细胞的 IL-3 依赖性小鼠克隆。《细胞》。PMID: 3924409
20. Duan C, Fukuda T, Isaji T (2020) 核心岩藻糖基化缺陷在Ba/F3细胞系统中激活了依赖于FLT3表达的细胞信号传导。《FASEB杂志》。PMID: 31908039
21. 杨J，弗里德曼R（2025）Ba/F3细胞在模拟FLT3驱动的急性髓系白血病（AML）耐药性方面的优势与局限。《生物有机与药物化学快报》。PMID: 41183623
22. Saito M, Takeda K, Yoshino M (2026) 甲氨蝶呤通过叶酸代谢依赖性机制在Ba/F3细胞中抑制TEL-JAK2-STAT通路。《国际免疫药理学》。PMID: 42287956