Skip to content

29 Oct 2026

SNU-449 Hepatocellular Carcinoma Cells in Drug Metabolism Research

Gan là cơ quan chuyển hóa chính của cơ thể, xử lý các chất ngoại lai bao gồm các hợp chất dược phẩm thông qua một mạng lưới phức tạp của các enzym. Tại Cytion, chúng tôi nhận thức rằng các dòng tế bào ung thư gan (HCC) cung cấp công cụ quan trọng để nghiên cứu chuyển hóa thuốc, đặc biệt trong bối cảnh ung thư gan, nơi sự thay đổi biểu hiện enzym chuyển hóa có thể ảnh hưởng đáng kể đến kết quả điều trị. Các mô hình ung thư gan cho phép các nhà nghiên cứu tìm hiểu cách các thay đổi chuyển hóa liên quan đến ung thư ảnh hưởng đến quá trình hoạt hóa thuốc, giải độc và cuối cùng là hiệu quả điều trị trong loại ung thư phức tạp này.

Điểm chính

  • Tế bào ung thư gan vẫn duy trì hệ thống enzym chuyển hóa thuốc hoạt động
  • Hình thái biểu hiện của cytochrome P450 ảnh hưởng đến quá trình hoạt hóa và kháng thuốc hóa trị
  • Enzyme liên hợp giai đoạn II quyết định quá trình thải trừ thuốc và mô hình độc tính
  • Biểu hiện của các protein vận chuyển ảnh hưởng đến quá trình hấp thu thuốc ở gan và bài tiết qua mật
  • Các thay đổi chuyển hóa đặc hiệu ung thư tạo ra các điểm yếu điều trị

Lựa chọn dòng tế bào ung thư gan cho nghiên cứu chuyển hóa thuốc

Các dòng tế bào ung thư gan có sự khác biệt đáng kể về khả năng duy trì các chức năng đặc trưng của gan, bao gồm biểu hiện của các enzym chuyển hóa thuốc. Việc lựa chọn mô hình phù hợp cho nghiên cứu chuyển hóa thuốc đòi hỏi phải xem xét cẩn thận các đặc điểm hình thái và khả năng chuyển hóa của từng dòng tế bào.

Dòng tế bào HepG2 (300198) của chúng tôi là dòng tế bào ung thư gan được sử dụng rộng rãi nhất trong nghiên cứu chuyển hóa thuốc, duy trì biểu hiện đáng kể của nhiều enzym cytochrome P450 và enzym liên hợp. Mặc dù tế bào HepG2 có biểu hiện CYP thấp hơn so với tế bào gan nguyên phát, nhưng tính dễ nuôi cấy và hiệu suất ổn định của chúng khiến chúng trở nên quý giá cho các ứng dụng sàng lọc thông thường.

Tế bào SK-HEP-1 (300334) cung cấp một mô hình bổ sung với đặc điểm riêng biệt, tuy nhiên, biểu hiện kiểu hình tương tự nội mô của chúng có nghĩa là chúng biểu hiện các hồ sơ enzym chuyển hóa khác nhau. Tế bào SK-HEP-1 đặc biệt có giá trị trong việc nghiên cứu chuyển hóa thuốc liên quan đến quá trình tạo mạch máu và cơ chế kháng thuốc trong ung thư gan.

Xác thực dòng tế bào và số lần truyền có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng chuyển hóa. Các văn hóa có số lần truyền thấp thường duy trì mức biểu hiện enzym cao hơn, và việc xác minh định kỳ hoạt động CYP đảm bảo kết quả thí nghiệm nhất quán giữa các nghiên cứu.

Biểu hiện Cytochrome P450 và Kích hoạt Thuốc

Enzyme cytochrome P450 xúc tác bước đầu tiên trong quá trình chuyển hóa của hầu hết các hợp chất dược phẩm, chuyển đổi các thuốc gốc lipophilic thành các chất chuyển hóa có tính phân cực cao hơn. Hồ sơ biểu hiện của các isoform CYP cụ thể quyết định loại thuốc nào có thể được chuyển hóa và với tốc độ nào.

CYP3A4 chuyển hóa khoảng 50% các thuốc được sử dụng lâm sàng và có biểu hiện biến đổi trong các dòng tế bào HCC. Tế bào HepG2 biểu hiện mức độ CYP3A4 vừa phải, có thể được kích thích bởi rifampicin hoặc dexamethasone thông qua hoạt hóa PXR (receptor pregnane X), cho phép nghiên cứu tương tác thuốc-thuốc do kích thích enzym gây ra.

Biểu hiện CYP1A2 trong tế bào ung thư gan cho phép chuyển hóa các amin thơm và hydrocacbon thơm đa vòng. Enzyme này có thể được kích thích bởi các chất kích hoạt AhR (aryl hydrocarbon receptor) bao gồm omeprazole, cung cấp một hệ thống để nghiên cứu việc kích hoạt các chất gây ung thư môi trường trong tế bào gan.

Kích hoạt tiền thuốc thường yêu cầu chuyển đổi do CYP trung gian thành các chất chuyển hóa hoạt động. Ví dụ, một số tiền thuốc chống ung thư yêu cầu CYP3A4 ở gan để kích hoạt, và các dòng tế bào HCC có thể mô phỏng liệu mô hình biểu hiện CYP đặc hiệu khối u có ủng hộ hay cản trở quá trình kích hoạt tiền thuốc trong bối cảnh ung thư gan.

Hoạt động của enzym liên hợp giai đoạn II

Chuyển hóa giai đoạn II thêm các nhóm phân cực vào các chất chuyển hóa giai đoạn I, làm tăng đáng kể độ hòa tan trong nước và cho phép thải trừ qua thận hoặc mật. Cân bằng giữa hoạt hóa giai đoạn I và giải độc giai đoạn II quyết định mức độ tiếp xúc và độc tính của thuốc.

UDP-glucuronosyltransferases (UGTs) liên kết axit glucuronic với nhiều loại chất nền khác nhau, bao gồm thuốc, hormone và bilirubin. Tế bào HepG2 biểu hiện nhiều isoform UGT, cho phép nghiên cứu khả năng glucuronid hóa và tác động của nó đối với quá trình loại bỏ thuốc.

Glutathione S-transferases (GSTs) liên kết tripeptide glutathione với các hợp chất điện tích dương, bao gồm các chất chuyển hóa phản ứng được tạo ra bởi quá trình oxy hóa do CYP trung gian. Sự biểu hiện của GST trong tế bào ung thư gan (HCC) ảnh hưởng đến độ nhạy cảm với các tác nhân hóa trị liệu alkyl hóa và stress oxy hóa.

Sulfotransferases (SULTs) thêm nhóm sulfate vào các hợp chất phenolic và hormone steroid. Sự thay đổi biểu hiện SULT trong HCC có thể ảnh hưởng đến chuyển hóa của các thuốc nhạy cảm với hormone và góp phần vào sự thay đổi tín hiệu hormone trong ung thư gan.

Biểu hiện và chức năng của các protein vận chuyển thuốc

Các vận chuyển thuốc gan kiểm soát quá trình hấp thu thuốc từ máu vào tế bào gan và sự bài tiết sau đó vào mật hoặc trở lại tuần hoàn hệ thống. Biểu hiện của vận chuyển thuốc có ảnh hưởng sâu sắc đến nồng độ thuốc trong gan và quá trình thanh thải.

Các polypeptide vận chuyển anion hữu cơ (OATPs), đặc biệt là OATP1B1 và OATP1B3, trung gian quá trình hấp thu gan của nhiều loại thuốc bao gồm statin, kháng sinh và thuốc chống ung thư. Sự thay đổi biểu hiện OATP trong HCC ảnh hưởng đến tích tụ thuốc trong tế bào và hiệu quả điều trị.

Các protein vận chuyển thải trừ ABC, bao gồm P-glycoprotein (P-gp/MDR1), MRP2 và BCRP, tích cực bơm thuốc ra khỏi tế bào gan. Sự biểu hiện quá mức của các protein vận chuyển này trong HCC góp phần gây kháng đa thuốc bằng cách làm giảm nồng độ thuốc trong tế bào xuống dưới ngưỡng điều trị.

Bơm xuất muối mật (BSEP/ABCB11) trung gian quá trình bài tiết muối mật và một số thuốc qua đường mật. Ức chế BSEP bởi các thuốc gây tích tụ muối mật và tổn thương gan do ứ mật, khiến các xét nghiệm BSEP trở nên quan trọng trong dự đoán độc tính gan.

Sự thay đổi chuyển hóa liên quan đến ung thư

Tế bào ung thư gan biểu hiện những thay đổi đặc trưng trong biểu hiện enzym chuyển hóa thuốc so với tế bào gan bình thường. Hiểu rõ những thay đổi này là điều cần thiết để dự đoán phản ứng với thuốc trong bối cảnh ung thư gan.

Nhiều enzym CYP có biểu hiện giảm trong khối u HCC so với mô gan bình thường xung quanh. Sự ức chế này có thể làm suy giảm hoạt hóa các tiền thuốc phụ thuộc CYP đồng thời có thể làm giảm khả năng giải độc các chất độc trực tiếp.

Các thụ thể nhân bao gồm PXR, CAR (thụ thể androstane cấu trúc) và AhR điều chỉnh biểu hiện enzym chuyển hóa thuốc. Sự thay đổi tín hiệu của các thụ thể nhân trong HCC ảnh hưởng đến cả biểu hiện enzym cơ bản và khả năng kích thích, từ đó thay đổi các đặc điểm chuyển hóa thuốc.

Hypoxia, thường gặp trong các khối u rắn bao gồm HCC, ức chế biểu hiện CYP thông qua tín hiệu HIF-1α (yếu tố cảm ứng hypoxia 1 alpha). Sự tái lập trình chuyển hóa do hypoxia có thể tạo ra các điểm yếu điều trị có thể khai thác bằng các tiền thuốc được kích hoạt bởi hypoxia.

Đánh giá tương tác thuốc-thuốc

Tương tác thuốc-thuốc (DDIs) do ức chế hoặc kích thích enzym chuyển hóa gây ra là vấn đề lâm sàng quan trọng, đặc biệt đối với bệnh nhân HCC sử dụng nhiều loại thuốc. Các mô hình tế bào HCC cho phép dự đoán hệ thống DDIs.

Các thử nghiệm ức chế CYP sử dụng các chất nền thăm dò đặc hiệu cho từng isoform CYP giúp xác định các hợp chất ức chế chuyển hóa thuốc. Ức chế cạnh tranh và ức chế dựa trên cơ chế có thể được phân biệt thông qua các quy trình tiền ủ và phân tích động học.

Các nghiên cứu về kích thích enzym đánh giá liệu các hợp chất thử nghiệm có làm tăng biểu hiện CYP thông qua kích hoạt thụ thể nhân hay không. Đo lường mức mRNA CYP bằng qRT-PCR và phân tích biểu hiện protein bằng Western blot bổ sung cho các đo lường hoạt động.

Ý nghĩa lâm sàng của kết quả DDI in vitro phụ thuộc vào nồng độ thuốc có thể đạt được. Mô hình dược động học dựa trên sinh lý (PBPK) tích hợp dữ liệu chuyển hóa in vitro với các thông số dược động học để dự đoán mức độ DDI lâm sàng.

Sản phẩm được khuyến nghị cho nghiên cứu chuyển hóa thuốc:

  • Tế bào HepG2 (300198) - Mô hình ung thư gan hàng đầu cho nghiên cứu chuyển hóa thuốc
  • Tế bào SK-HEP-1 (300334) - Ung thư gan có đặc điểm nội mô
  • DMEM High Glucose (820300a) - Dung dịch nuôi cấy tiêu chuẩn
  • Dung dịch bảo quản đông lạnh CM-ACF (800650) - Dung dịch bảo quản đông lạnh