HCT 116 [HCT116]人結(jié)直腸腺癌細(xì)胞系
HCT 116 [HCT116]人結(jié)直腸腺癌細(xì)胞系是結(jié)直腸癌研究的重要模型，以野生型 KRAS 基因、穩(wěn)定的基因組特性及優(yōu)異的基因編輯兼容性為核心特征，在結(jié)直腸癌的基因功能研究、藥物敏感性評(píng)估及精準(zhǔn)治療策略開(kāi)發(fā)中應(yīng)用廣泛，為解析結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展機(jī)制提供了可靠的實(shí)驗(yàn)工具。
來(lái)源與背景：該細(xì)胞系于 1979 年從一名男性結(jié)直腸癌患者的原發(fā)灶中分離建立，屬于微衛(wèi)星不穩(wěn)定型結(jié)直腸腺癌細(xì)胞系。與轉(zhuǎn)移灶來(lái)源的細(xì)胞系（如 COLO 205）相比，其保留了更多原發(fā)腫瘤的生物學(xué)特性，尤其適合研究結(jié)直腸癌的早期發(fā)生機(jī)制。作為首ge被成功應(yīng)用于 CRISPR/Cas9 基因編輯的結(jié)直腸癌細(xì)胞系，其基因組穩(wěn)定性較高，長(zhǎng)期傳代后仍能保持關(guān)鍵基因的野生型狀態(tài)，填bu了野生型 KRAS 結(jié)直腸癌研究模型的空白，至今仍是基因功能研究的常用參照。
細(xì)胞特性：形態(tài)上呈現(xiàn)典型的上皮樣特征，貼壁生長(zhǎng)且排列緊密，細(xì)胞呈多邊形，邊界清晰，細(xì)胞質(zhì)豐富，細(xì)胞核呈圓形或橢圓形，核仁明顯，核質(zhì)比約 1:1.3，具有原發(fā)結(jié)直腸腺癌細(xì)胞的典型形態(tài)。核心特性體現(xiàn)為野生型 KRAS，不攜帶 KRAS 基因突變，這一特征與約 40% 的結(jié)直腸癌患者一致，使其成為研究非 KRAS 驅(qū)動(dòng)型結(jié)直腸癌的理想模型；基因編輯優(yōu)勢(shì)，由于基因組相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)基因編輯技術(shù)的兼容性好，基因敲除或敲入效率可達(dá) 70% 以上，顯著高于其他結(jié)直腸癌細(xì)胞系；增殖與侵襲能力，體外培養(yǎng)倍增時(shí)間約 24-36 小時(shí)，克隆形成率約 55%，裸鼠皮下接種成瘤率 100%，Transwell 實(shí)驗(yàn)中穿透基質(zhì)膜的細(xì)胞數(shù)雖低于 COLO 205，但仍顯著高于正常結(jié)腸上皮細(xì)胞。傳代時(shí)采用常規(guī)消化液處理，因貼壁較牢固，需消化 3-4 分鐘，傳代比例 1:3-1:5，連續(xù)傳代 50 次后仍保持野生型 KRAS 及基因編輯的兼容性。
培養(yǎng)條件：適宜采用含 10% 胎牛血清的 McCoy's 5A 培養(yǎng)基，添加 1% 抗菌混合液以維持細(xì)胞活性。培養(yǎng)環(huán)境需控制在 37℃、5% CO?飽和濕度，每 2-3 天更換一次培養(yǎng)基，細(xì)胞密度維持在 20%-80% 之間，過(guò)度匯合會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞接觸抑制明顯，增殖速率下降。與 COLO 205 相比，其對(duì)培養(yǎng)條件的適應(yīng)性更強(qiáng)，在血清濃度波動(dòng)時(shí)仍能保持較穩(wěn)定的生長(zhǎng)狀態(tài)，傳代時(shí)消化后需用含血清培養(yǎng)基終止反應(yīng)，凍存液推薦含 10% DMSO 的胎牛血清，復(fù)蘇后存活率可達(dá) 85% 以上，24 小時(shí)貼壁率超過(guò) 90%，細(xì)胞功能恢復(fù)正常。
檢測(cè)鑒定：經(jīng)微生物篩查，無(wú)支原體、細(xì)菌、真菌及常見(jiàn)病毒污染，符合實(shí)驗(yàn)細(xì)胞質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。免疫細(xì)胞化學(xué)檢測(cè)顯示細(xì)胞角蛋白 20（CK20）和癌胚抗原（CEA）均呈陽(yáng)性表達(dá)，CEA 表達(dá)水平為正常結(jié)腸上皮的 6-8 倍，符合結(jié)直腸腺癌細(xì)胞的表型?；驕y(cè)序證實(shí) KRAS、BRAF 等基因均為野生型，Western blot 顯示相關(guān)信號(hào)通路處于基礎(chǔ)激活狀態(tài)。染色體核型分析呈現(xiàn)亞二倍體核型，存在 8 號(hào)染色體三體、17 號(hào)染色體短臂缺失等異常，與 45% 的結(jié)直腸腺癌患者遺傳學(xué)改變吻合。
應(yīng)用領(lǐng)域：在基因功能研究中，該細(xì)胞系被廣泛用于結(jié)直腸癌相關(guān)基因的功能驗(yàn)證，通過(guò)敲除或過(guò)表達(dá)特定基因，研究其在細(xì)胞增殖、凋亡、侵襲等過(guò)程中的作用，例如研究發(fā)現(xiàn) APC 基因缺失可顯著促進(jìn)其增殖，為理解結(jié)直腸癌發(fā)生的 “腺瘤 - 癌" 序列提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。在藥物敏感性研究中，因其野生型 KRAS 特性，常用于評(píng)估抗 EGFR 藥物的療效，其對(duì)西妥昔單抗的敏感性顯著高于 KRAS 突變型細(xì)胞系，IC50 值約為 5μg/ml，為臨床篩選抗 EGFR 藥物的適用人群提供了參考。在精準(zhǔn)治療策略開(kāi)發(fā)方面，通過(guò)基因編輯構(gòu)建特定基因突變的細(xì)胞模型，模擬不同亞型的結(jié)直腸癌，用于篩選個(gè)性化的治療藥物，推動(dòng)了結(jié)直腸癌精準(zhǔn)治療的發(fā)展。此外，該細(xì)胞系還可用于研究結(jié)直腸癌的hua療敏感性機(jī)制，發(fā)現(xiàn)其對(duì) 5 - 氟尿*啶的敏感性與胸苷酸合成酶的表達(dá)水平相關(guān)，為優(yōu)化hua療方案提供了線索。
與其他結(jié)直腸癌細(xì)胞系（如 COLO 205、HT-29）相比，HCT 116 的優(yōu)勢(shì)在于其野生型 KRAS 及良好的基因編輯兼容性，能更真實(shí)地模擬非 KRAS 驅(qū)動(dòng)型結(jié)直腸癌的特征，為結(jié)直腸癌的基因功能研究和精準(zhǔn)治療策略開(kāi)發(fā)提供了不可替代的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停掷m(xù)推動(dòng)結(jié)直腸癌研究領(lǐng)域的發(fā)展。
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