LLT小鼠Lewis肺癌瘤株细胞系
LLT小鼠Lewis肺癌瘤株细胞系源自 C57BL/6 小鼠的自发性 Lewis 肺癌组织,是保留肺泡上皮细胞恶性转化特征和肺内转移倾向性的经典肺部肿瘤模型,在 Lewis 肺癌的肺内转移机制、气道侵袭特性及抗肿瘤药物筛选研究中具有重要价值,为解析肺癌的原发灶形成与肺内播散规律提供了理想工具。
该细胞系呈现典型的 Lewis 肺癌细胞形态与表型特征。显微镜下,细胞呈多边形或短梭形,以贴壁生长为主,排列呈不规则片状或巢状,模拟肺腺泡上皮的分化特征。细胞核呈圆形或椭圆形,核质比高,染色质呈粗颗粒状,可见 1-2 个明显核仁,核分裂象每 10 个高倍视野 6-8 个,胞质丰富,呈嗜酸性,部分细胞胞质内可见空泡(类似肺泡表面活性物质分泌结构)。电镜下可见细胞间存在桥粒连接,胞质内有少量板层小体,符合肺癌细胞的超微结构特点。免疫表型分析显示,细胞高表达 Lewis 肺癌特异性标志物细胞角蛋白 7(CK7)和甲状腺转录因子 - 1(TTF-1),流式细胞术检测阳性率分别达 90% 和 85%,同时表达增殖相关抗原 Ki-67(阳性率 80%),而鳞癌标志物 p63 表达阴性,证实其肺腺癌的组织来源特性。
体外培养体系中,LLT 细胞展现出稳定的增殖能力与强肺内侵袭潜能。最适培养条件为含 10% 胎牛血清的 RPMI 1640 培养基,添加 1% 谷an酰胺,在 37℃、5% CO₂环境下,传代周期约 60 小时,对数生长期细胞活力达 95% 以上,倍增时间约 40 小时。其显著特点是体外可形成类似肺泡结构的细胞簇,贴壁生长的细胞相互连接形成腺样腔隙,这种特性与其高表达上皮细胞黏附分子 E - 钙粘蛋白相关(表达量较其他肺癌细胞系高 30%)。Transwell 侵袭实验显示,其穿透肺微血管内皮细胞单层的能力是其他肺癌细胞系的 2 倍,这种肺内定向侵袭性依赖于高表达的基质金属蛋白酶 - 2(MMP-2),酶活性较其他肺癌细胞高 4 倍,可高效降解肺毛细血管基底膜。软琼脂克隆形成率达 45%,克隆形态呈圆形或不规则形,边缘有细小突起,连续传代 50 次后,CK7 表达及肺内侵袭能力无明显衰减,冻存复苏存活率超 90%。
在动物模型中,LLT 细胞的成瘤与转移模式ji具特点。将 1×10⁶个细胞皮下接种 C57BL/6 小鼠,10 天形成实体瘤,20 天出现肺内转移灶(转移率 80%),30 天肺转移灶数量达 20-30 个 / 肺叶,模拟人类 Lewis 肺癌的肺内转移偏好。病理切片显示原发瘤呈巢状生长,肺转移灶沿肺泡间隔浸润,破坏肺组织结构,免疫组化可见 TTF-1 阳性细胞在肺内弥漫分布。荧光标记追踪证实,肿瘤细胞通过肺循环定植于肺组织,高表达肺血管内皮细胞黏附分子 CD44v6,黏附率达 55%,CD44v6 抗体处理可使肺转移率下降 60%。
发病机制研究揭示其te有的分子异常。基因测序显示,细胞存在 KRAS 基因第 12 密码子突变(G12C)和 EGFR 基因扩增,导致 RAS/RAF/MEK 通路持续激活,Western blot 检测显示磷酸化 MEK(p-MEK)和磷酸化 ERK(p-ERK)表达量较正常肺泡上皮细胞高 7 倍和 9 倍,使用 MEK 抑制剂处理后,细胞增殖率下降 65%,凋亡率上升 45%,证实该通路在其恶性增殖中的核心作用。此外,细胞中 PI3K/Akt 信号通路异常激活,磷酸化 Akt(p-Akt)水平较正常细胞高 6 倍,可促进血管内皮生长因子(VEGF)分泌,VEGF 是诱导肺内血管生成的关键因子,LLT 细胞分泌的 VEGF 量是正常肺泡上皮细胞的 4 倍,抗 VEGF 抗体处理可使肺转移灶数量减少 55%。
转移机制方面,LLT 细胞的肺内转移涉及多重调控。除 CD44v6 介导的血管黏附外,细胞高表达趋化因子受体 CXCR4,可响应肺组织高浓度的 CXCL12,迁移能力是 CXCR4 阴性细胞的 2.2 倍,CXCR4 拮抗剂处理可使肺转移灶数量减少 50%。基因芯片分析显示,转移灶细胞中与肺组织定植相关的基因 ITGA5(整合素 α5)表达上调,该分子可与肺基质中的纤维连接蛋白结合,促进肿瘤细胞在肺内的存活与增殖,ITGA5 抗体处理可使转移灶体积缩小 60%。
在药物筛选应用中,LLT 细胞是评估 Lewis 肺癌靶向药物的有效模型。基于其 KRAS G12C 突变特性,对 KRAS 抑制剂敏感,半数抑制浓度(IC50)约 0.5μM,药物处理后细胞 G1 期比例增加 40%,凋亡率上升 35%。体内实验显示,KRAS 抑制剂口服可使 C57BL/6 小鼠皮下肿瘤体积缩小 70%,肺转移率从 80% 降至 30%,疗效显著。其肺内转移特性使其成为抗转移药物的理想模型,某新型 MMP-2 抑制剂可减少肺转移灶数量 65%,同时抑制原发瘤生长。
在肿瘤微环境研究中,LLT 细胞与肺巨噬细胞的相互作用为解析转移机制提供了线索。共培养实验显示,巨噬细胞分泌的 IL-6 可激活肿瘤细胞的 STAT3 通路,使 Bcl-2 表达上调,抗凋亡能力增强 50%,IL-6 中和抗体可阻断这种促进作用。在缺氧微环境(1% O₂)中,细胞 HIF-1α 表达上调,诱导糖酵解相关基因 GLUT1 表达,使细胞在低氧环境下的存活率达 90%,HIF-1α 抑制剂处理可降低其缺氧适应能力。
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