Giới thiệu

Tế bào Ba/F3, còn được biết đến với các tên gọi khác là BA/F3, BaF3, BAF3 và Baf3 (mã truy cập Cellosaurus CVCL_0161), là một dòng tế bào pro-B của chuột phụ thuộc vào interleukin-3 (IL-3), có nguồn gốc từ tủy xương. Dòng tế bào này lần đầu tiên được Palacios và Steinmetz mô tả vào năm 1985 trong một nhóm các dòng tế bào tủy xương nhân lên liên tục, phụ thuộc vào IL-3, mang dấu hiệu dòng tế bào B là B-220 và giữ nguyên các gen immunoglobulin ở cấu trúc dòng mầm. ^[19] Ban đầu được báo cáo là có nguồn gốc từ chuột BALB/c, nhưng kết quả phân tích mảng SNP sau đó đã xác định rằng dòng chuột này thực tế có nguồn gốc từ chuột C3H. ^[1] Kể từ khi được phát triển, các tế bào Ba/F3 đã trở thành một trong những hệ thống mô hình được sử dụng rộng rãi nhất trong nghiên cứu tín hiệu tạo máu và phát hiện thuốc điều trị ung thư. Sự phụ thuộc chặt chẽ của chúng vào IL-3 để tồn tại và sinh sôi khiến chúng trở thành một nền tảng đặc biệt rõ ràng: việc đưa vào một kinase gây ung thư hoặc protein hợp nhất khiến các tế bào không còn phụ thuộc vào yếu tố này, mang lại kết quả đo lường mạnh mẽ và có thể định lượng được. Các nhà nghiên cứu thường xuyên khai thác đặc tính này để đặc trưng hóa các protein hợp nhất BCR-ABL, đột biến FLT3, các hợp nhất JAK2 và nhiều gen gây ung thư kinase khác có liên quan lâm sàng, cũng như để phân tích các chất ức chế kinase phân tử nhỏ theo định dạng năng suất cao.

Những điểm chính cần lưu ý

• Ba/F3 là một dòng tế bào pro-B phụ thuộc vào IL-3 của chuột, được phân lập từ tủy xương chuột C3H, được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu Cellosaurus với mã số CVCL_0161.
• Việc ngừng cung cấp IL-3 tạo ra một phương pháp sàng lọc nghiêm ngặt: các tế bào gốc bị chết, trong khi các tế bào biểu hiện một kinase gây ung thư có hoạt tính — hoặc bất kỳ cấu trúc gen nào khác cung cấp tín hiệu tăng trưởng liên tục — vẫn sống sót và sinh sôi nảy nở.
• Dòng tế bào này đã được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu các protein hợp nhất BCR-ABL, các đột biến FLT3, con đường truyền tín hiệu JAK–STAT và sinh học của các thụ thể cytokine.
• Các tế bào Ba/F3 ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong việc sàng lọc chất ức chế kinase với năng suất cao, khiến chúng trở thành nền tảng quan trọng trong quá trình phát hiện thuốc điều trị ung thư có mục tiêu. ^[2]
• Hàng trăm dòng tế bào phái sinh mang các đột biến gây ung thư đã được xác định đã được tạo ra từ dòng tế bào Ba/F3, bao gồm EGFR, ALK, ROS1, RET, NTRK, FLT3 và nhiều mục tiêu khác có ý nghĩa lâm sàng.

Ba/F₃ là gì?

Ba/F3 là một dòng tế bào pro-B chuột phụ thuộc vào yếu tố, được thiết lập từ tủy xương chuột C3H; giới tính và tuổi của chuột hiến tặng không được ghi nhận trong cơ sở dữ liệu Cellosaurus đối với dòng này. Dòng tế bào gốc không mang bất kỳ đột biến kinase kích hoạt nào đã biết và cần IL-3 ngoại sinh để tồn tại. Thời gian nhân đôi của dòng tế bào này là khoảng 20 giờ trong điều kiện nuôi cấy tiêu chuẩn. Đặc điểm chính của dòng tế bào này là sự phụ thuộc hoàn toàn vào IL-3, có nghĩa là bất kỳ thao tác di truyền nào mang lại sự tăng trưởng không phụ thuộc vào yếu tố đều có thể được phát hiện nhanh chóng và rõ ràng. Đặc tính này, kết hợp với việc không có các đột biến kinase nội sinh gây nhiễu, đã khiến các tế bào Ba/F3 trở thành một công cụ không thể thiếu để phân tích tiềm năng gây ung thư của các sự hợp nhất kinase, đột biến điểm và các phân tử tín hiệu hoạt động liên tục trong sinh học của các khối u máu và khối u rắn. Cần lưu ý rằng việc không có chú thích đột biến không đồng nghĩa với nền di truyền nguyên sơ: Cellosaurus cũng ghi lại dữ liệu biến dị thu được từ mảng SNP cho dòng tế bào này.

Phân tích mảng SNP đã khắc phục một sai lầm lâu nay về nguồn gốc của dòng chuột này. Các tài liệu ban đầu mô tả Ba/F3 có nguồn gốc từ chuột BALB/c, nhưng phân tích bộ gen đã xác nhận nguồn gốc từ dòng C3H. ^[1] Trong số 99 dòng tế bào chuột được kiểm tra trong nghiên cứu đó, Ba/F3 là dòng duy nhất có nền di truyền không khớp với chủng gốc đã được báo cáo; sự không khớp này đã được RIKEN, đơn vị phân phối dòng tế bào này, xác nhận độc lập, và so sánh hình thái học với các dòng tế bào khác có nguồn gốc từ C3H cho thấy Ba/F3 là một dòng tế bào riêng biệt chứ không phải là kết quả của sự nhiễm chéo. Phát hiện này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xác thực dòng tế bào định kỳ, đặc biệt đối với các dòng chuột mà việc phân tích STR đơn thuần có thể không đủ để phân biệt các chủng thuần chủng. Các nhà nghiên cứu sử dụng Ba/F3 nên tham chiếu mã truy cập Cellosaurus CVCL_0161 để đảm bảo việc xác định rõ ràng trong các công bố khoa học.

Thông tin về nuôi cấy tế bào

Ưu điểm của các tế bào Ba/F₃

Ưu điểm nổi bật nhất của các tế bào Ba/F3 là cơ chế sống còn nhị phân, phụ thuộc vào IL-3. Khi thiếu IL-3, các tế bào Ba/F3 gốc sẽ nhanh chóng trải qua quá trình apoptosis. Việc đưa vào một kinase gây ung thư hoặc protein hợp nhất sẽ cứu các tế bào khỏi cái chết, cho phép lựa chọn trực tiếp các dòng tế bào biến đổi ổn định mà không cần đến các cấu trúc báo hiệu phức tạp. Tính chất này đã được ứng dụng trong nhiều định dạng thử nghiệm, từ các thử nghiệm sống sót của cụm tế bào cổ điển đến các màn hình tăng sinh quy mô lớn hiện đại để phân tích đặc tính của các hợp chất. ^[2] Sự đơn giản và độ tin cậy cao của phương pháp đọc kết quả khiến các phương pháp thử nghiệm dựa trên Ba/F₃ trở thành hệ thống sàng lọc ban đầu được sử dụng rộng rãi để xếp hạng hiệu lực của các chất ức chế kinase; tuy nhiên, các giá trị hiệu lực tuyệt đối vẫn phụ thuộc vào từng phương pháp thử nghiệm và phòng thí nghiệm cụ thể, do đó cần thận trọng khi so sánh giữa các nghiên cứu. ^[21]

Các tế bào Ba/F3 cũng có khả năng biến đổi di truyền cao và dễ dàng thực hiện quá trình chuyển gen hoặc chuyển gen bằng phương pháp điện chuyển. Việc truyền các cấu trúc biểu hiện dựa trên retrovirus, lentivirus và điện di đều tạo ra các dòng con biểu hiện ổn định một cách hiệu quả. Điều này đã cho phép tạo ra hàng trăm dòng dẫn xuất mang các đột biến có liên quan lâm sàng trong các mục tiêu như EGFR, FLT3, BCR-ABL, EML4-ALK và RET, cùng nhiều mục tiêu khác. Việc không có các đột biến kinase nội sinh gây nhiễu trong dòng tế bào gốc đảm bảo rằng các phản ứng kiểu hình có thể được quy cho gen chuyển được đưa vào một cách cụ thể. Ngoài ra, thời gian nhân đôi khoảng 20 giờ hỗ trợ năng suất thí nghiệm nhanh chóng, rút ngắn đáng kể thời gian thử nghiệm so với các nuôi cấy tế bào nguyên phát phát triển chậm hơn.

Nền tảng Ba/F3 đã chứng tỏ là đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng phát hiện trình tự tín hiệu. Kojima và Kitamura đã tận dụng một cấu trúc thụ thể cytokine hoạt động liên tục để định hướng lại sự phụ thuộc vào sự phát triển của Ba/F3 hướng tới việc định vị trên bề mặt tế bào của các protein mang peptide tín hiệu, từ đó cho phép sàng lọc cDNA quy mô lớn nhằm xác định các sản phẩm gen được tiết ra và định hướng đến màng tế bào. ^[3] Ứng dụng sáng tạo này minh họa cách thức mà tính phụ thuộc vào IL-3 của các tế bào Ba/F3 có thể được tận dụng hiệu quả vượt xa phạm vi nghiên cứu đơn thuần về gen gây ung thư kinase, qua đó khẳng định dòng tế bào này là một nền tảng sàng lọc di truyền đa năng.

Những hạn chế của tế bào Ba/F3

Mặc dù có nhiều ưu điểm, các tế bào Ba/F3 vẫn mang những hạn chế sinh học cố hữu cần được xem xét khi phân tích dữ liệu thí nghiệm. Là một dòng tế bào pro-B của chuột, chúng thiếu nhiều bộ điều hợp tín hiệu và đồng thụ thể có trong các tế bào ung thư của người. Các giá trị về hiệu lực ức chế và các phản ứng tín hiệu hạ lưu quan sát được trên tế bào Ba/F3 có thể không phản ánh chính xác hoạt động trong các tế bào khối u nguyên phát của người hoặc vật liệu lấy từ bệnh nhân. Ví dụ, các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu về sự kháng thuốc đối với các liệu pháp nhắm mục tiêu điều trị ung thư biểu mô tuyến phổi phải xác thực các phát hiện dựa trên tế bào Ba/F3 trong các mô hình tế bào người có liên quan hơn về mặt sinh lý trước khi đưa ra các kết luận lâm sàng.

Nguồn gốc di truyền của dòng chuột này cũng từng bị hiểu sai. Trong nhiều thập kỷ, dòng Ba/F3 được cho là có nguồn gốc từ dòng BALB/c, nhưng phân tích bằng mảng SNP đã chứng minh rằng nó có nguồn gốc từ chuột C3H. ^[1] Cùng nghiên cứu này đã phát hiện bằng chứng về tình trạng bất thường số lượng nhiễm sắc thể (aneuploidy) ở khoảng 42% các dòng tế bào chuột được kiểm tra, bao gồm một tỷ lệ đáng kể các dòng được phân lập từ mô bình thường chứ không phải mô khối u; riêng dòng Ba/F3 bị đánh dấu là do nhận dạng sai chứ không phải do thay đổi số lượng bản sao, nhưng kết quả chung cho thấy sự trôi dạt kiểu nhiễm sắc thể tích lũy dễ dàng như thế nào trong quá trình nuôi cấy. Sự không ổn định này ở số lần nhân giống cao có thể ảnh hưởng đến kết quả tín hiệu, các phép đo độ nhạy cảm với thuốc và khả năng tái tạo của các kiểu hình biến đổi. Do đó, các nhà nghiên cứu nên tiến hành nghiên cứu ở số lần nhân giống thấp và thường xuyên xác thực các dòng tế bào của mình.

Cuối cùng, các tế bào Ba/F3 không tái tạo được toàn bộ môi trường vi mô khối u hay các tương tác mô đệm có trong các bệnh ác tính huyết học. Chúng cũng thiếu sự biểu hiện nội sinh của nhiều thành phần tín hiệu ở người, có nghĩa là các tương tác đồng thụ thể quan trọng đối với chức năng của gen gây ung thư có thể vắng mặt hoặc khác biệt. Các nghiên cứu về các thụ thể cytokine phức tạp gồm nhiều tiểu đơn vị hoặc các thụ thể yêu cầu tín hiệu phụ thuộc vào quá trình glycosyl hóa có thể cần đến các hệ thống tế bào người bổ sung để đạt được các kết luận có giá trị sinh học. Mặc dù có những hạn chế này, tế bào Ba/F3 vẫn là một công cụ hàng đầu mạnh mẽ và được chấp nhận rộng rãi trong lĩnh vực sinh học kinase.

Xem thông số kỹ thuật đầy đủ và đặt hàng

Ứng dụng

Phát hiện thuốc ức chế kinase và sàng lọc gen ung thư

Tế bào Ba/F3 đã trở thành nền tảng tế bào chủ đạo cho việc phát hiện thuốc nhắm mục tiêu kinase. Warmuth và các đồng nghiệp đã cung cấp một đánh giá toàn diện về hệ thống Ba/F3 cho mục đích này, mô tả cách thức thử nghiệm độc lập với IL-3 có thể được điều chỉnh để phù hợp với các định dạng công suất cao nhằm đánh giá cả tiềm năng gây ung thư của các đột biến kinase và khả năng của các chất ức chế kinase phân tử nhỏ trong việc đảo ngược sự tăng trưởng không phụ thuộc vào yếu tố. ^[2]Bài tổng quan nhấn mạnh rằng tế bào Ba/F3 có khả năng tương thích với một loạt các kinase gây ung thư đáng kể, khiến chúng trở thành nền tảng phổ quát để lập hồ sơ ban đầu về các biến thể kinome liên quan đến ung thư trước khi chuyển sang các mô hình tế bào người phức tạp hơn.

Bẫy trình tự tín hiệu do Kojima và Kitamura phát triển đã chứng minh rằng tế bào Ba/F3 không chỉ có thể được sử dụng cho các nghiên cứu về gen ung thư kinase mà còn cho việc sàng lọc thư viện cDNA chức năng. ^[3]Bằng cách kết hợp một thụ thể cytokine hoạt động liên tục với chức năng của trình tự tín hiệu, một thí nghiệm thử nghiệm duy nhất đã thu được 150 dòng tế bào đã biết trước đó — tất cả đều mã hóa các protein tiết ra hoặc trên bề mặt tế bào — cùng với 48 dòng cDNA mới, bao gồm các protein màng loại II đã thoát khỏi các chiến lược bẫy trình tự tín hiệu trước đó. Cách tiếp cận này minh họa khả năng mở rộng của nền tảng Ba/F3 vượt ra ngoài việc xác nhận mục tiêu thuốc cổ điển.

Sự đa dạng cực độ của các dòng Ba/F3 biến thể hiện đã được lập danh mục trong Cellosaurus — bao gồm hàng trăm biến thể EGFR, sự hợp nhất ALK, sự sắp xếp lại RET, sự hợp nhất NTRK và các đột biến kháng thuốc — nhấn mạnh cách dòng Ba/F3 gốc đã trở thành nền tảng cơ bản cho nghiên cứu ung thư chính xác. Mỗi dòng dẫn xuất đều duy trì nền tảng phụ thuộc vào IL-3 trong khi bổ sung một biến số di truyền xác định duy nhất, cho phép thực hiện các nghiên cứu mối quan hệ cấu trúc–hoạt tính có hệ thống ở cấp độ tế bào.

Đột biến FLT3 và bệnh bạch cầu tủy cấp tính

Một trong những ứng dụng có tác động lớn nhất của tế bào Ba/F3 là việc xác định đặc điểm của các đột biến FLT3 (kinase tyrosine giống fms 3) trong bệnh bạch cầu tủy cấp tính (AML). Sự nhân đôi nội bộ liên tiếp của gen FLT3 là một trong những tổn thương gây ung thư phổ biến nhất trong bệnh bạch cầu tủy cấp tính (AML), được ghi nhận ở khoảng 20% đến 30% các trường hợp tùy thuộc vào nhóm nghiên cứu và phương pháp phát hiện. ^[4][20]Hayakawa và các đồng nghiệp đã chứng minh rằng đột biến nhân đôi liên tiếp gen FLT3, khi được đưa vào hai dòng tế bào phụ thuộc IL-3 là 32D và Ba/F3, kích hoạt liên tục cả STAT5 và kinase MAP, đồng thời mang lại khả năng tăng sinh tự chủ, không phụ thuộc vào IL-3, trong khi FLT3 kiểu hoang dã chỉ hỗ trợ sự tăng sinh tối thiểu ngay cả khi được kích thích liên tục bởi ligand.^[4] Nghiên cứu mang tính bước ngoặt này đã xác lập các tế bào Ba/F3 như một hệ thống thử nghiệm chức năng chính để xác nhận các đột biến FLT3 và vẫn là một tham chiếu phương pháp luận cho lĩnh vực này.

Các nghiên cứu tiếp theo đã phát triển rộng rãi trên nền tảng này. Các nghiên cứu về fucosyl hóa lõi cho thấy việc loại bỏ gen Fut8 bằng CRISPR/Cas9 trong các tế bào Ba/F3 biểu hiện FLT3 kiểu hoang dã là đủ để thúc đẩy sự tăng sinh không phụ thuộc vào IL-3 — một hiệu ứng không thấy ở các tế bào gốc — kèm theo sự gia tăng phosphoryl hóa tyrosine và kích hoạt STAT5, AKT và ERK, cũng như sự tạo dimer của FLT3 không phụ thuộc vào ligand.^[20] Điều này đã tiết lộ một cơ chế điều hòa thông qua glycosylation mà trước đây chưa được nhận thức đầy đủ đối với thụ thể này. Khả năng kháng thuốc đối với chất ức chế FLT3 gilteritinib cũng đã được nghiên cứu trên các mô hình Ba/F3 FLT3-ITD, trong đó sự kháng thuốc ở nồng độ thuốc có thể đạt được lâm sàng thường đòi hỏi nhiều đột biến thứ cấp, một số trong đó chưa từng được báo cáo trước đây. ^[21]Cùng nghiên cứu này đã đánh giá một cách có hệ thống những điểm mạnh và hạn chế của các mô hình Ba/F3 FLT3-ITD, lưu ý rằng mặc dù nền tảng này rất phù hợp để xác định và xếp hạng các đột biến kháng thuốc, nhưng nó không tái tạo được môi trường tủy xương phức tạp vốn định hình sự kháng thuốc ở bệnh nhân.

Sinh học BCR-ABL và bệnh bạch cầu tủy mạn tính

Các tế bào Ba/F3 được chuyển gen với các protein hợp nhất BCR-ABL đã đóng vai trò quan trọng trong việc hiểu rõ sinh học phân tử của bệnh bạch cầu tủy mạn tính (CML). Canitrot và các đồng nghiệp đã sử dụng các tế bào Ba/F3 biểu hiện các đồng dạng p190 và p210 của BCR-ABL để chứng minh rằng BCR-ABL mang lại kiểu hình đột biến, làm tăng tần suất đột biến tự phát từ ba đến năm lần so với các tế bào gốc, và rằng sự bất ổn định gen này có liên quan đến sự gia tăng biểu hiện của polymerase DNA beta. ^[6]Phát hiện này đã cung cấp một cơ chế qua đó BCR-ABL có thể thúc đẩy sự tiến triển của bệnh từ giai đoạn mãn tính của CML sang bệnh bạch cầu tủy cấp tính.

Protein adapter CRKL, một trong những protein tyrosine phosphorylated chính trong bạch cầu trung tính của bệnh nhân CML, đã được Uemura và các cộng sự nghiên cứu trên tế bào Ba/F3. ^[7]Các tế bào biểu hiện quá mức CRKL toàn phần cho thấy khả năng bám dính vào fibronectin tăng cao và hình thái thay đổi trên bề mặt phủ fibronectin, trong khi các đột biến thiếu vùng SH2 hoặc vùng SH3 đầu N thì không — điều này cho thấy cả hai vùng đều cần thiết cho tác động này. Khả năng bám dính bị ức chế bởi kháng thể chống integrin beta1, mặc dù việc biểu hiện quá mức CRKL không làm thay đổi biểu hiện bề mặt của integrin beta1 cũng như không tự phát kích hoạt epitope hoạt hóa của nó. Các thí nghiệm này cho thấy CRKL tham gia vào các con đường tín hiệu điều hòa sự bám dính qua trung gian integrin ở giai đoạn hạ lưu của BCR-ABL.

Tổng hợp lại, các nghiên cứu về BCR-ABL này minh họa cách các tế bào Ba/F3 cho phép phân tích rõ ràng các tín hiệu do oncogene điều khiển bằng cách loại bỏ sự phức tạp của hoạt động kinase nội sinh. Nền tảng này tiếp tục hỗ trợ việc đặc trưng hóa các đột biến kháng thuốc đối với các chất ức chế BCR-ABL, với các dòng tế bào Ba/F3 BCR-ABL và các dòng tế bào dẫn xuất BCR-ABL-T315I chuyên dụng hiện đã có sẵn để phân tích trực tiếp các chất ức chế trong bối cảnh các kiểu gen kháng thuốc có liên quan lâm sàng.

Các con đường tín hiệu JAK–STAT

Tế bào Ba/F3 đã đóng vai trò là mô hình chính để phân tích những sự kiện tín hiệu ở hạ lưu của các thụ thể cytokine thực sự cần thiết cho sự tăng trưởng. Liu và các đồng nghiệp đã tạo ra một phân tử lai (beta/JAK2) bao gồm các vùng ngoại bào và xuyên màng của betac được ghép nối với JAK2 và biểu hiện nó trong tế bào Ba/F3. ^[8]Phân tử lai này luôn ở trạng thái phosphoryl hóa và đủ để thúc đẩy sự sống sót và tăng sinh độc lập với IL-3. Đáng chú ý, STAT5, Shc và SHP-2 không bị phosphoryl hóa trong các tế bào này, hoạt động của promoter beta-casein và c-fos không được tăng cường, trong khi quá trình phiên mã c-myc luôn được kích hoạt. Các tác giả kết luận rằng việc kích hoạt JAK2 một mình đã đủ để đảm bảo sự sống sót và tăng sinh, và việc kích hoạt STAT5 cùng với kinase MAP không cần thiết cho các kết quả cụ thể này — một lời nhắc nhở hữu ích rằng sự tăng trưởng không phụ thuộc vào yếu tố trong tế bào Ba/F3 không tự nó ngụ ý sự kích hoạt STAT.

Vai trò của STAT5 trong tín hiệu IFN-alpha đã được Jaster và các đồng nghiệp nghiên cứu trên tế bào Ba/F3, họ chỉ ra rằng IFN-alpha kích hoạt khả năng gắn kết DNA của cả STAT5A và STAT5B, nhưng IL-3 là chất kích thích mạnh hơn nhiều đối với cả hai đồng dạng này. ^[9]Một đột biến JAK2 kiểu trội âm đã ức chế sự hoạt hóa STAT5 do IL-3 điều khiển nhưng không ức chế sự hoạt hóa do IFN-alpha điều khiển, cho thấy hai cytokine này sử dụng các cơ chế thượng nguồn độc lập để hội tụ vào cùng một yếu tố phiên mã; tuy nhiên, các tác giả vẫn kết luận rằng STAT5 không đóng vai trò then chốt trong tín hiệu IFN-alpha trong hệ thống này.

Quá trình kích hoạt JAK–STAT liên tục đã được mô phỏng trong tế bào Ba/F3 bằng cách sử dụng protein hợp nhất TEL–JAK2, một sự hợp nhất gây ung thư liên quan đến bệnh bạch cầu lymphoblastic cấp tính tế bào T. Ho và các đồng nghiệp đã chỉ ra rằng việc ghép vùng đầu nhọn của TEL với vùng kinase chức năng của JAK2 (JH1) đã chuyển đổi các tế bào Ba/F3 thành trạng thái không phụ thuộc vào yếu tố kích thích, trong khi việc ghép với vùng pseudokinase (JH2) hoặc với vùng JH1 không có hoạt tính kinase thì không; các cấu trúc hoạt động đã thúc đẩy quá trình phosphoryl hóa tyrosine liên tục của STAT1, STAT3 và STAT5.^[5] Gần đây hơn, người ta phát hiện ra rằng methotrexate ức chế quá trình phosphoryl hóa TEL–JAK2, STAT3 và quá trình phosphoryl hóa STAT5 trong các tế bào Ba/F3 thông qua một cơ chế phụ thuộc vào chuyển hóa folate: tác dụng này bị đảo ngược bởi axit folinic, được tái tạo bằng cách loại bỏ gen dihydrofolate reductase thông qua CRISPR/Cas9, và không được mô phỏng bởi 5-fluorouracil. ^[22]

Tín hiệu IL-4 thông qua STAT6 đã được Gingras và các đồng nghiệp nghiên cứu; họ đã chứng minh rằng các đồng hoạt hóa p300/CBP là cần thiết cho quá trình cảm ứng phiên mã do STAT6 trung gian và rằng việc biểu hiện quá mức p300/CBP làm tăng cường hoạt động của gen báo cáo do IL-4 điều khiển. ^[10]Hầu hết các nghiên cứu này được thực hiện trên tế bào COS7 và HeLa; tế bào Ba/F3 cung cấp bằng chứng nội sinh quan trọng, cụ thể là sự đồng miễn dịch kết tủa của STAT6 nguyên bản cùng với CBP.

Tín hiệu thụ thể cytokine và sinh học tế bào tạo máu

Hệ thống thụ thể GM-CSF/IL-3/IL-5 đã được lập bản đồ chi tiết bằng cách sử dụng các tế bào Ba/F3. Itoh và các đồng nghiệp đã thực hiện phân tích đột biến có hệ thống đối với tám dư lượng tyrosine trong tế bào chất của tiểu đơn vị beta chung (betac), biểu hiện một loạt các đột biến tyrosine thành phenylalanine cùng với tiểu đơn vị alpha kiểu hoang dã của người trong các tế bào Ba/F3 để xác định dư lượng nào trung gian cho các đầu ra tín hiệu cụ thể. ^[12]Khi xem xét một loạt đột biến song song, Okuda và các cộng sự báo cáo rằng việc đột biến tất cả tám vị trí tyrosine trong vùng tế bào chất của GMR-beta làm giảm quá trình phosphoryl hóa của chính thụ thể, SHP2 và SHC, nhưng không làm mất tín hiệu tăng sinh ngắn hạn hoặc quá trình phosphoryl hóa JAK2 và STAT5, minh họa cho sự phân cấp chức năng của các vùng trên thụ thể. ^[13]Thụ thể tyrosine kinase RON đã được chứng minh là kích hoạt con đường thụ thể IL-3 beta trong tế bào Ba/F3 để gây ra những thay đổi hình thái liên quan đến sự phân bố lại F-actin và những thay đổi hình dạng nhân độc đáo, tiết lộ sự tương tác chéo giữa hệ thống thụ thể tyrosine kinase và hệ thống thụ thể cytokine. ^[14]

Các yêu cầu về tiểu miền thụ thể cũng đã được phân tích đối với thụ thể IL-2. Sử dụng các dòng tế bào Ba/F3 được chuyển gen, Hunt và các đồng nghiệp đã xác định vùng axit và vùng giàu serine gần màng của chuỗi beta thụ thể IL-2 là cần thiết để kích hoạt các kinase MAP p38 và p54, với Tyr338 — vị trí gắn kết với Shc — đóng vai trò trung gian quan trọng. ^[11]Vì miền axit không cần thiết cho sự tăng sinh do IL-2 điều khiển, các tác giả kết luận rằng việc kích hoạt cả kinase p38 lẫn p54 MAP thực chất không cần thiết cho sự tăng trưởng do IL-2 điều khiển của tế bào Ba/F3, một sự tách biệt cũng được ghi nhận ở tế bào T nguyên phát.

Việc điều hòa chu kỳ tế bào ở các tế bào tiền thân tạo máu cũng đã được nghiên cứu bằng cách sử dụng tế bào Ba/F3. Mahmud và các đồng nghiệp đã chứng minh rằng TGF-beta1 làm chậm quá trình chuyển tiếp từ pha G1 sang pha S ở tế bào Ba/F3, liên kết sự giảm tốc độ tăng trưởng này với sự tăng biểu hiện của protein Bcl-2 và chất ức chế CDK p27. ^[15]Sự hiệp đồng của IL-4 với Raf-1 đã được kích hoạt để thúc đẩy sự tăng sinh lâu dài của Ba/F3 đã được Levings và các đồng nghiệp nghiên cứu; họ phát hiện ra rằng IL-4 đơn lẻ không thể hỗ trợ sự tăng trưởng nhưng có thể hợp tác với Ras hoặc Raf-1 đã được kích hoạt để duy trì sự tăng sinh liên tục tương đương với IL-3. ^[16]

Các hệ thống chuyển đổi thụ thể được thiết kế đã tận dụng sự phụ thuộc vào IL-3 của tế bào Ba/F3 cho các ứng dụng liệu pháp gen. Kume và các đồng nghiệp đã phát triển một thụ thể G-CSF được ghép với gyrase B của vi khuẩn (GcrGyr), trong đó kháng sinh coumermycin có khả năng tạo dimer đã kích hoạt sự tăng sinh của tế bào Ba/F3 độc lập với IL-3, làm hệ thống gen khuếch đại chọn lọc chứng minh khái niệm để mở rộng các tế bào tạo máu được biến đổi gen. ^[17]Tương tự, một protein hợp nhất giữa IL-11 và thụ thể IL-11 hòa tan đã được chứng minh là hoạt động như một siêu chất kích thích trên các tế bào Ba/F3 được chuyển gen gp130 và thiếu thụ thể IL-11 alpha gắn trên màng, chứng minh rằng các thành phần thụ thể hòa tan có thể thay thế chức năng cho các tiểu đơn vị xuyên màng. ^[18]

Kết luận

Tế bào Ba/F3 (CVCL_0161) là một trong những dòng tế bào chuột đa năng và được xác nhận rộng rãi nhất trong nghiên cứu y sinh hiện đại. Sự phụ thuộc nghiêm ngặt vào IL-3 của chúng cung cấp một phương pháp thử nghiệm chức năng tinh tế và có thể tái hiện đối với các kinase gây ung thư — bao gồm các protein ghép BCR-ABL, đột biến FLT3, và các protein hợp nhất JAK2 — cũng như các chất ức chế kinase phân tử nhỏ có liên quan lâm sàng đến bệnh bạch cầu tủy mạn tính, bệnh bạch cầu tủy cấp tính, bệnh bạch cầu lymphoblastic tiền thân-u lympho và ung thư biểu mô tuyến phổi. Hàng thập kỷ nghiên cứu đã khẳng định rằng tín hiệu JAK–STAT, sinh học thụ thể cytokine và điều hòa tế bào tạo máu là những lĩnh vực cốt lõi trong ứng dụng của dòng tế bào Ba/F3. Khả năng thích ứng của dòng tế bào này đã cho phép tạo ra hàng trăm mô hình biến thể mang các đột biến kháng thuốc được xác định rõ, khiến nó trở thành công cụ không thể thiếu trong phát triển liệu pháp nhắm mục tiêu. Nếu quý vị đang có nhu cầu thiết lập hoặc mở rộng chương trình nghiên cứu sinh học kinase hoặc phát hiện thuốc, các tế bào Ba/F3 hiện có sẵn tại cytion.com — hãy truy cập trang sản phẩm để tìm hiểu thêm hoặc đặt hàng ngay hôm nay.

Các công bố chính

1. Didion JP, Buus RJ, Naghashfar Z (2014) Phân tích mảng SNP trên các dòng tế bào chuột xác định nguồn gốc chủng của chúng và tiết lộ sự nhiễm chéo cũng như tình trạng bất thường số lượng nhiễm sắc thể phổ biến. BMC Genomics. PMID: 25277546
2. Warmuth M, Kim S, Gu XJ (2007) Tế bào Ba/F3 và ứng dụng của chúng trong nghiên cứu phát triển thuốc ức chế kinase. Current Opinion in Oncology. PMID: 17133113
3. Kojima T, Kitamura T (1999) Bẫy trình tự tín hiệu dựa trên thụ thể cytokine hoạt động liên tục. Nature Biotechnology. PMID: 10331810
4. Hayakawa F, Towatari M, Kiyoi H (2000) Flt3 được nhân đôi liên tiếp kích hoạt liên tục STAT5 và MAP kinase, đồng thời gây ra sự tăng trưởng tế bào tự chủ trong các dòng tế bào phụ thuộc vào IL-3. Oncogene. PMID: 10698507
5. Ho JM, Beattie BK, Squire JA (1999) Sự hợp nhất yếu tố phiên mã ets TEL với Jak2 dẫn đến tín hiệu Jak-Stat hoạt động liên tục. Blood. PMID: 10361134
6. Canitrot Y, Lautier D, Laurent G (1999) Biểu hiện đột biến của các dòng tế bào Ba/F3 được chuyển gen BCR–ABL và mối liên quan của nó với sự biểu hiện tăng cường của polymerase DNA beta. Oncogene. PMID: 10348341
7. Uemura N, Salgia R, Ewaniuk DS (1999) Vai trò của protein trung gian CRKL trong quá trình bám dính qua trung gian integrin. Tạp chí Oncogene. PMID: 10362355
8. Liu CB, Itoh T, Arai K (1999) Sự kích hoạt liên tục của JAK2 mang lại khả năng sống sót và tăng sinh không phụ thuộc vào interleukin-3 ở chuột cho các tế bào BA/F3. The Journal of Biological Chemistry. PMID: 10037724
9. Jaster R, Tschirch E, Bittorf T (1999) Vai trò của STAT5 trong quá trình truyền tín hiệu interferon-alpha ở tế bào Ba/F3. Cellular Signalling. PMID: 10376805
10. Gingras S, Simard J, Groner B (1999) p300/CBP là yếu tố cần thiết cho quá trình kích thích phiên mã bởi interleukin-4 và tương tác với Stat6. Tạp chí Nghiên cứu Axit Nucleic. PMID: 10373589
11. Hunt AE, Lali FV, Lord JD (1999) Vai trò của các tiểu miền chuỗi beta của thụ thể interleukin (IL)-2 và Shc trong việc kích hoạt kinase protein được kích hoạt bởi mitogen (MAP) p38 và kinase MAP p54. Tạp chí Hóa sinh Học. PMID: 10066828
12. Itoh T, Liu R, Arai K (1999) Ảnh hưởng khác biệt của các nhóm tyrosine trên tiểu đơn vị beta chung của thụ thể đối với các tín hiệu đa dạng do GM-CSF ở người gây ra. Tạp chí Dị ứng và Miễn dịch lâm sàng. PMID: 10329850
13. Okuda K, Foster R, Griffin JD (1999) Các miền tín hiệu của chuỗi beta c của thụ thể GM-CSF/IL-3/IL-5. Tạp chí Học viện Khoa học New York. [Bài tổng quan] PMID: 10372132
14. Mera A, Suga M, Ando M (1999) Sự kích hoạt thụ thể chuỗi beta chung của interleukin-3 thông qua kinase tyrosine loại RON dẫn đến sự thay đổi hình dạng tế bào. Tạp chí Hóa sinh Học. PMID: 10336478
15. Mahmud N, Katayama N, Nishii K (1999) Vai trò tiềm năng của bcl-2 trong việc điều hòa tiến trình chu kỳ tế bào của các tế bào tạo máu thông qua yếu tố tăng trưởng biến đổi beta1. Tạp chí Huyết học Anh. PMID: 10233423
16. Levings MK, Bessette DC, Schrader JW (1999) Interleukin-4 có tác dụng hiệp đồng với Raf-1 để thúc đẩy sự tăng sinh lâu dài và kích hoạt kinase đầu N của c-jun. Tạp chí Blood. PMID: 10339476
17. Kume A, Ito K, Ueda Y (1999) Gen hợp nhất thụ thể G-CSF-gyrase B: Một loại công tắc phân tử mới cho sự mở rộng của các tế bào tạo máu được biến đổi gen. Tạp chí Nghiên cứu Sinh hóa và Sinh lý học. PMID: 10381335
18. Pflanz S, Tacken I, Grötzinger J (1999) Một protein kết hợp giữa interleukin-11 và thụ thể interleukin-11 hòa tan hoạt động như một siêu chất kích thích trên các tế bào biểu hiện gp130. FEBS Letters. PMID: 10350068
19. Palacios R, Steinmetz M (1985) Các dòng tế bào chuột phụ thuộc vào IL-3, biểu hiện kháng nguyên bề mặt B-220, chứa các gen Ig ở cấu hình dòng mầm và tạo ra các tế bào lympho B trong cơ thể sống. Tạp chí Cell. PMID: 3924409
20. Duan C, Fukuda T, Isaji T (2020) Sự thiếu hụt fucosyl hóa lõi kích hoạt tín hiệu tế bào phụ thuộc vào biểu hiện FLT3 trong hệ thống tế bào Ba/F3. The FASEB Journal. PMID: 31908039
21. Yang J, Friedman R (2025) Ưu điểm và hạn chế của tế bào Ba/F3 trong việc mô phỏng sự kháng trị AML do FLT3 gây ra. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. PMID: 41183623
22. Saito M, Takeda K, Yoshino M (2026) Methotrexate ức chế con đường truyền tín hiệu TEL-JAK2-STAT thông qua cơ chế phụ thuộc vào chuyển hóa folate trong tế bào Ba/F3. Tạp chí Miễn dịch Dược học Quốc tế. PMID: 42287956