不同人骨肉瘤細胞系特點及其在實驗研究中應用潛力的研究進展

李世文 陳建百 郝海靜 王曉巖 孔鵬羽 徐公平

人骨肉瘤細胞系在骨肉瘤 ( osteosarcoma，OS ) 的基礎研究中扮演著重要的角色，現(xiàn)已知的人骨肉瘤細胞系種類眾多，每種 OS 細胞系都有自己不同的生物學行為特性以及基因表達，因此同一種實驗采用不同的人骨肉瘤細胞系可能產(chǎn)生迥然不同的實驗結(jié)果。將橫向比較 6 種常用的人骨肉瘤細胞系 MG-63，Saos-2，U-2 OS，人成骨細胞 ( HOB )，KRIB 和 143B 的特點，并討論在實際研究中的應用。

一、MG-63

MG-63 是目前 OS 實驗中廣泛使用的一種人骨肉瘤細胞系，其首先是由 Billiau 等從 1 例 14 歲的白人男童的OS 組織中提取并培養(yǎng)而來。MG-63 可用含 10% 優(yōu)質(zhì)熱滅活胎牛血清 ( fetal calf serum，F(xiàn)BS ) 的 DEME 培養(yǎng)基或含10% FBS 的 MEM 培養(yǎng)，培養(yǎng)基中需同時添加 40 IU / ml 的青霉素 / 鏈霉素 ( P / S )，培養(yǎng)條件為：5% 的 CO濃度，37 ℃ 及 100% 濕度 ( 表 1 )。MG-63 具有很好的傳代穩(wěn)定性，傳代至 30 代 ( P30 ) 后依然能保持較高的細胞增殖率( ≥ 50% ) 以及較低的細胞凋亡率 ( 5% )，并且 MG-63 的細胞形態(tài)在傳代 P5-P30 范圍內(nèi)均非常相似。MG-63 的細胞形態(tài)不固定，與貼壁生長的 HOB 比較，MG-63 細胞的大小約為 HOB 的 1 / 6。MG-63 細胞具有穩(wěn)定表達譜，第 P5-P30 代細胞系 MG-63 的黏附受體表達和活化信號分子的表達沒有明顯改變。

MG-63 細胞呈現(xiàn)成骨樣細胞表現(xiàn)，能夠檢測出成骨細胞標志骨鈣素 ( osteocalcin，OC )，骨唾液蛋白( bone salivary protein，BSP ) 和核心蛋白聚糖 ( Decorin )的表達。在基礎條件下，MG-63 堿性磷酸酶 ( alkaline phosphatase，ALP ) 表達水平不及成骨細胞樣細胞的表達水平的 1 / 10，但是應用 1,25-二羥維生素 D3 處理后，其可誘導 MG-63 細胞大量產(chǎn)生肝細胞生長因子 ( hepatocyte growth factor，HGF ) 從而促使 MG-63 的 ALP 表達水平增加同時，MG-63 的 OC 表達也會增加，這是 MG-63 細胞系一項重要的特性。

MG-63 細胞系擁有眾多子系，MG-63.2 是其中之一，因其具有高度轉(zhuǎn)移傾向而經(jīng)常用于 OS 轉(zhuǎn)移機制的研究。MG-63.2 最初是通過將親代 MG-63 細胞注入裸鼠的脛骨內(nèi)，然后采集其中發(fā)生了肺轉(zhuǎn)移的裸鼠體內(nèi) OS 細胞，并在小鼠體內(nèi)重新傳代，直至建立出具有高度轉(zhuǎn)移傾向的亞系 —— MG-63.2。與親代 MG-63 細胞相比，MG-63.2 細胞表現(xiàn)出更強的細胞遷移能力和侵襲能力。MG-63.2 細胞發(fā)生肺轉(zhuǎn)移的概率也要遠遠高于 MG-63 ( 200 倍 )，這可能與 MG-63.2 的黏附能力低于 MG-63 有關(guān)。從免疫表型來看，MG-63.2 細胞中 Ezrin 蛋白、TIMP-2、胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白 5 ( insulin-like growth factor binding protein，IGFBP5 ) 表達水平較 MG-63 相比呈上調(diào)，這些都提示 MG-63.2 具有較強的轉(zhuǎn)移能力，但有趣的是 MMP-2和 MMP-9 的表達水平下調(diào)。

二、U-2 OS

1964年，有學者從 1 例 15 歲女童脛骨中等分化的肉瘤中分離建立了初代 U-2 OS。U-2 OS 應用含 10%FBS 的 McCoy’s 5a Medium 培養(yǎng)基培養(yǎng)，其余培養(yǎng)條件同MG-63。但與 MG-63 不同，U-2 OS 在培養(yǎng)基中呈上皮形態(tài)，以單層形式生長，并且在軟瓊脂中不形成細胞集落( 表 1 )。該細胞系在體外具有廣泛的表征，可表達胰島素樣生長因子 Ⅰ、Ⅱ 受體 ( IGF-ⅠR、IGF-ⅡR ) 和骨肉瘤衍生生長因子 ( osteosarcoma-derived growth factors，ODGF )。U-2 OS 細胞在鏡下呈紡錘形至三角形不等。其具有在小鼠體內(nèi)成瘤并且轉(zhuǎn)移的能力，Wang 等通過將 U-2 OS 細胞分別注射在小鼠的皮下及尾緣靜脈，證明 U-2 OS 可以在皮下成瘤并發(fā)生肺部轉(zhuǎn)移。U-2 OS 細胞并不表現(xiàn)出典型的成骨細胞特性，U-2 OS 中成骨細胞標記 OC 和核心蛋白及其它所有成骨細胞標記物幾乎均為陰性。

三、Saos-2 和 LM-7

1973年，F(xiàn)ogh 等從 1 例 11 歲的白人女童的原發(fā)性 OS 組織中分離出了 Saos-2，須特別指出的是，該患者曾經(jīng)采用多種藥物治療，包括放療，甲氨蝶呤 ( MTX )、阿霉素( ADM )、長春新堿、環(huán)磷酰胺和 aramycin-C。Saos-2的培養(yǎng)方式與 MG-63 和 U-2 OS 類似 ( 表 1 )，鏡下觀察Saos-2 細胞呈現(xiàn)多邊形。Saos-2 與 MG-63 相似，同樣具有成骨樣細胞特性。值得注意的是，Saos-2 細胞的基礎 ALP 活性比其它已建立的人類 OS 細胞系高 100～1000倍，并且 Saos-2 對 1,25-二羥維生素 D3 和糖皮質(zhì)激素( glucocorticoid，GC ) 具有高反應性。與 U-2 OS 相似，這種未轉(zhuǎn)化的細胞系是體外表征最充分的人骨肉瘤細胞系之一，Saos-2 細胞內(nèi)成骨細胞標志物 OC，BSP，Decorin和一型膠原 Ⅰ 均為陽性，證明 Saos-2 擁有良好的成骨特性。Saos-2 具有在裸鼠體內(nèi)成瘤和低轉(zhuǎn)移潛能。Saos-2 擁有眾多子系細胞亞型，Saos-LM 細胞系是緣于親代 Saos-2 細胞系轉(zhuǎn)化而來，Jia 最初將 Saos-2 通過靜脈注入裸鼠體內(nèi)，培養(yǎng)后篩選出發(fā)生腫瘤肺轉(zhuǎn)移的裸鼠，然后從肺轉(zhuǎn)移腫瘤組織內(nèi)的分離出腫瘤細胞，培養(yǎng)并建立出新的細胞系，命名為 LM-1，將此過程重復 6 次后，得到了 LM-7。與親代 Saos-2 相比，LM-7 擁有更高的肺轉(zhuǎn)移潛能，并且 LM-7 細胞擁有更快的體外生長速度 ( 1.38 倍 )及體內(nèi)成瘤率 ( 1.75 倍 )，LM-7 細胞骨架與 Saos-2 明顯不同，LM-7 的細胞體積要小于 Saos-2 細胞，且在鏡下LM-7 的細胞核的異型性更高，LM-7 細胞的黏附力也要弱于 Saos-2，這些都與它的高轉(zhuǎn)移潛能相關(guān)，成骨表型方面，LM-7 在小鼠體內(nèi)呈成骨樣生長，Muff 通過比較親代Saos-2 及 LM-7 的成骨細胞表型，發(fā)現(xiàn)兩者的 ALP 活性和礦化細胞外基質(zhì)的沉積基本保持一致，但 Yuan 等在他實驗中發(fā)現(xiàn) Saos-LM-7 細胞的 ALP 活性水平高于親代細胞 ( 297±17 ) %。Saos-LM-7 中與成骨相關(guān)的核心結(jié)合因子 1 ( cbfa 1 ) 表達也呈升高趨勢，但 LM-7 細胞對于PTH 反應性明顯降低。免疫表型方面，LM-7 中組織蛋白酶 B 和 H 的表達降低，而組織蛋白酶 D、K 和 L 的表達增加，與腫瘤生長密切相關(guān)的 Fas 基因表達相較于 SAOS-2降低。

表1 MG-63、Saos-2、U-2 OS、HOS、KRIB 和 143B 的形態(tài)、培養(yǎng)方式、免疫表達特點Tab.1 Morphology, culture method and immune expression characteristics of MG-63, Saos-2, U-2 OS, HOS, KRIB and 143B

四、HOS、KRIB 和 143B

McAllister 等在 1970年培育了 HOS 細胞，初代細胞來自 1 例 13 歲白人女童的股骨遠端。HOS 呈上皮樣細胞和成纖維樣細胞樣形態(tài)，表現(xiàn)為扁平狀。HOS 具有很強的成骨潛力，HOS 的 ALP 活性也高于基礎條件水平的MG-63 細胞。最初的 HOS 細胞系無致瘤性，經(jīng) N-甲基-N’-硝基-N-亞硝基胍 ( MNNG ) 不同方式誘導后，HOS 會產(chǎn)生不同的形態(tài)學改變并獲得致瘤特性。當以低濃度MNNC ( 0.01 pg / ml ) 和 Ki-MSV 對 HOS 細胞進行處理時，轉(zhuǎn)化的 HOS / MNNC 細胞在裸鼠體內(nèi)具有致瘤性，腫瘤表現(xiàn)為低分化肉瘤或成骨肉瘤，而用高濃度 MNNC ( 0.1 μg / ml )進行處理的 HOS 卻沒有致瘤性。同時低濃度 MNNC 處理過的 HOS / MNNC 纖溶酶活性水平更高，細胞的侵襲性也更強。在實驗中，學者們多選用可以在小鼠體內(nèi)致瘤的MNNG / HOS 作為研究對象。

學者們最初通過將癌基因 v-Ki-ras 轉(zhuǎn)染入 HOS 細胞得到了 KRIB 細胞，因此 KRIB 的許多特性和 HOS 相似。KRIB 本身具有在裸鼠體內(nèi)成瘤的能力，并且 KRIB 在小鼠體內(nèi)表現(xiàn)出較大的肺轉(zhuǎn)移的傾向，Berlin 在小鼠脛骨內(nèi)接種 2×10個腫瘤細胞，接種后 4 周，小鼠發(fā)生了自發(fā)性肺轉(zhuǎn)移，這一特征與人類的 OS 肺轉(zhuǎn)移的特征十分相似，該模型是第一個成功形成自發(fā)性肺轉(zhuǎn)移的原位異種移植 OS 模型。之后，F(xiàn)ahim 又通過將 KRIB-1 植入裸鼠的L-3 椎體中，建立了脊柱中第一個原發(fā)性惡性骨腫瘤的原位鼠模型，是一種較為成功的脊柱原發(fā)腫瘤模型。

143B 細胞與 KRIB 類似，也是 HOS 通過 Ki-ras 癌基因轉(zhuǎn)染而來。143B 和 MNNG / HOS 均源自 HOS，但相比MNNG / HOS，143B 表現(xiàn)出更高致瘤性和自發(fā)轉(zhuǎn)移潛力，Luu 等將 143B 接種到小鼠脛骨內(nèi)接后發(fā)生了自發(fā)性肺轉(zhuǎn)移。Tome 將 MNNG / HOS 和 143B 分別移植到小鼠的脛骨中時，也發(fā)現(xiàn)了 143B 的肺轉(zhuǎn)移傾向要比 MNNG / HOS 高約 84 倍。因此 143B 是用于研究 OS 轉(zhuǎn)移機制的理想細胞系。

雖然 KRIB 及 143B 都由 HOS 經(jīng)過相似的方法誘導而來，但在成瘤及轉(zhuǎn)移能力上還有區(qū)別，KRIB 進行鼠尾靜脈注射，平均 2～4 周即可形成穩(wěn)定的肺部轉(zhuǎn)移瘤，而143B 平均需要 4～6 周，并且三種細胞系對于化療藥物敏感性也有明顯差異，Harris用硼替佐米分別對 HOS、143B 及 KRIB 進行處理，相比經(jīng)過誘導及傳代處理的 143B和 KRIB，傳代次數(shù)較少的親代 OS 細胞系 HOS 對于藥物更加敏感，并且硼替佐米只抑制 143B 的肺部轉(zhuǎn)移灶發(fā)展，對 KRIB 無效。在免疫表型上 KRIB 及 143B 也存在區(qū)別，血小板衍生生長因子 ( platelet-derived growth factor，PDGF )在 OS 細胞中是廣泛高表達的，但在 KRIB 細胞系中，研究發(fā)現(xiàn) PDGF 受體特異性拮抗劑對下游表達并無明顯影響，這與 Ki-RAS 基因的轉(zhuǎn)入導致 PDGF 受體下游的信號傳導通路改變有關(guān)。需要注意的是 KRIB 及 143B 均是由親代 OS 細胞經(jīng)誘導轉(zhuǎn)化而來，導致三者無法準確在體內(nèi)或體外還原人骨肉瘤原本基因的表達。

五、人骨肉瘤細胞系化療藥物敏感性及耐藥細胞系

目前治療 OS 的一線化療藥物主要有 ADM、順鉑( DDP )、MTX、異環(huán)磷酞胺 ( IFO )、依托泊苷 ( VP16 )。不同細胞系對于不同化療藥物的敏感性不同，Zheng 等通過 MTT 實驗驗證 MG-63 對 ADM、MTX、DDP、吉西他濱 ( GEM ) 多種化療藥物敏感，Wang 等在他的實驗中，驗證了Saos-2 細胞系對 MTX、ADM、ADM、EPI ( 表阿霉素 ) 均敏感，但對于 IFO ( IC50 = 583.23±0.14 ng / ml )及 DDP ( IC50 = 127.67±0.21 ng / ml ) 卻不敏感。另外 1 篇對于藥物敏感性的研究中也證明，Saos-2 對于 DDP 并不敏感。Komiya 等利用 DDP 對八種人骨肉瘤細胞系進行處理，橫向觀察不同細胞系對于 DDP 的敏感性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)上述的幾種細胞系中 MG-63 對于 DDP 的敏感性最強( IC50 = 3.6±0.3 μg / ml )，而 U-2 OS 最不敏感 ( IC50 =5.1±0.6 μg / ml )，但 U-2 OS 對于 ADM 較為敏感 ( IC50 =10.322 μg / ml )。就目前而言，對于一線化療藥物的研究多聚焦于 MG-63、Saos-2、U-2 OS 和 HOS 細胞系，但對于 KRIB，143B，LM7 等一些衍生的人骨肉瘤細胞系的研究較少，可期以后能有更多方面的研究。

OS 化療后多藥耐藥 ( multidrug resistance，MDR ) 的產(chǎn)生是影響 OS 患者化療療效和預后的主要因素之一，而建立多藥耐藥細胞株是體外研究腫瘤多藥耐藥性的基礎。目前對于耐藥株的建立主要依靠遞增藥物濃度沖擊誘導法，通過利用梯度的藥物濃度處理親代細胞系，最終培養(yǎng)成耐受該種藥物的細胞系，誘導的時間通常為4～12 周不等。Tao 等利用 0.45～0.75 μm 間十個遞增梯度濃度的 CDDP 對 MG-63 和 HOS 細胞系進行處理，最后獲得了 MG-63 / PDT 和 HOS / PDT 兩株耐藥細胞系，與兩個親本細胞相比，MG63 / PDT 和 HOS / PDT 對 CDDP 的抗性分別是 1.67 倍和 1.61 倍。Wang 等在親代 Saos-2細胞系的培養(yǎng)基中逐漸增加 MTX 藥物濃度 ，培育出對MTX 具有選擇抗性的 Saos-2 / MTX4.4 OS 細胞系。在進行耐藥株建立的時候，往往只是用一種化療藥物培育，但培育出的耐藥株有可能對多種化療藥物的敏感性均降低，例如 Zhao 等誘導出的 Saos-2 / ADM 細胞系與親代 Saos-2對照細胞相比，除了對 ADM 耐藥性增加以外，對 MTX( 1.74 倍 )、DDP ( 1.43 倍 ) 和 As(2)O(3) ( 1.21 倍 ) 的 IC50值均有所增加，MG-63 / DOX 細胞系對 ADM 和 GEM 高度耐藥，同時對 THP、MTX 和 DDP 耐藥。多藥耐藥人骨肉瘤細胞系是目前研究 MDR 的重要工具，目前對于多藥耐藥人骨肉瘤細胞系的研究多從耐藥相關(guān)蛋白分子，多藥耐藥基因表達及逆轉(zhuǎn)，化療藥物協(xié)同作用及放化療相結(jié)合方面進行。雖然目前對于耐藥細胞系研究較多，但建立穩(wěn)定的細胞系系統(tǒng)仍需要進一步研究。

六、細胞形態(tài)計量學差異

OS 細胞系和正常成骨細胞一個重要區(qū)別是缺乏依賴細胞密度的形態(tài)學改變，OS 細胞系在培育過程中，一般均為上皮樣或成纖維樣生長，所有 OS 細胞系均貼壁生長，不同 OS 細胞系鏡下觀察細胞形態(tài)存在差異，鏡下觀察可見培養(yǎng)良好的 MG-63 細胞形狀從橢圓形到紡錘形以及三角形不等，并可以見到細胞具有延伸性。Saos-2 細胞呈多邊形的上皮樣形態(tài)，并且?guī)缀鯖]有小細胞突，U-2 OS則與 MG-63 類似，細胞呈紡錘形至三角形，但是表現(xiàn)出上皮樣細胞形態(tài)，HOS、KRIB 及 143B 則呈多角形的上皮樣細胞。成熟活躍的 HOB 為梭形、錐形或立方形，胞漿嗜堿性，其細胞核位于細胞的一端，核仁明顯，表面有短的突起與相鄰細胞連接。

與成骨細胞不同，OS 細胞系不會根據(jù)細胞密度改變其細胞大小，OS 細胞系的增殖不會受到接觸抑制的影響，與人正常成骨細胞相比，所有 OS 細胞系的平均倍增時間均為人正常成骨細胞 1 / 2～1 / 3，飽和密度高 15～20 倍。

七、成骨能力

大部分人骨肉瘤細胞系呈成骨細胞樣改變，在幾種OS 細胞系中 Saos-2 的成骨能力相對較強，成骨伴隨著鈣化的細胞外基質(zhì)及 ALP 升高，Saos-2 細胞的基礎 ALP 活性比其它已建立的人類骨肉瘤細胞系高 100～1000 倍，ALP 經(jīng)常被用作成骨細胞譜系和成骨細胞活性細胞的標志物。根據(jù) ALP 的 mRNA 表達量，成骨細胞系成骨能力的強弱如下：Saos-2 ＞ HOS ＞ MG-63。Saos-2 和 MG-63 受1,25-(OH)-VitD和 PTH 的調(diào)節(jié)，在使用 1,25-(OH)-VitD誘導后，OC 的含量也會有所提升。

八、免疫學標記物

幾種人骨肉瘤細胞系的標記物表達也是各不相同的，不同細胞系不僅表達的標記物的種類會有所差異，并且表達相同標記物的強度也會各不相同。在 MG-63 細胞中，成骨細胞標記 OC，BSP 可以檢測到，MMP-9 在大多數(shù)MG-63 細胞中呈陽性。Saos-2 細胞中成骨細胞標志物OC，BSP，Decorin 和前膠原蛋白 Ⅰ 均為陽性，Ⅲ 型膠原蛋白和破骨細胞抑制因子 ( OPG ) 只能在大約 15% 的細胞中檢測到，Saos-2 細胞表現(xiàn)出最成熟的成骨細胞表型。與前兩種細胞系之相反的是，U-2 OS 細胞中 OC 和 Decorin為陰性，不到 50% 的細胞 Ⅰ 型膠原蛋白呈陽性。MG-63細胞的標記圖譜顯示介于成熟和不成熟的成骨細胞特征，并且是所有 OS 細胞系中最異質(zhì)的。對 OS 類骨質(zhì)有貢獻的細胞外基質(zhì)蛋白的免疫細胞化學分析揭示了每種 OS 衍生細胞系的獨特標記結(jié)果。值得一提的是 OS 細胞系的表達并不受到細胞密度的影響。

九、基因組學差異

影響人骨肉瘤發(fā)生、發(fā)展、預后的主要基因包括原癌基因和抑癌基因，人骨肉瘤細胞系目前的基因組學的研究主要聚焦于功能組學方面，從基因?qū)用嫜芯坎煌毎抵g的表型差異、發(fā)生發(fā)展方式及對于藥物敏感性的影響。不同細胞系的起源不同，因此基因表達各有不同 ( 表 2 )，Luk 等通過基因本體分類、層次聚類、功能注釋分析和轉(zhuǎn)錄因子及其靶點檢測 Saos-2 和 U-2 OS 細胞之間的差異，發(fā)現(xiàn) Saos-2 細胞中的基因表達類型更傾向于成骨細胞和軟骨細胞這兩種骨形成細胞類型，而 U-2 OS 細胞中的基因表達則類似為脂肪細胞、成纖維細胞和間充質(zhì)干細胞。不同細胞系間的凋亡途徑也有所不同，有學者利用基因測序的方法檢測參與癌癥發(fā)展的多梳抑制復合物 2 ( PRC2 ) 在不同細胞系中的表達情況，發(fā)現(xiàn)在 U-2 OS 和 143B 細胞系中PRC2 功能完全喪失，相關(guān)基因表達下調(diào)，但在 MG-63、HOS、SAOS2 中卻出現(xiàn)高表達?；虻牟煌磉_也影響著細胞的耐藥，Kuijjer 等分析了 U-2 OS 和 HOS 的全基因組基因表達數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示其中基因組穩(wěn)定性的通路高度失調(diào)，且用 Akt 抑制劑處理細胞時，對 ADM 感的U-2 OS 和 HOS 受到抑制，但不會影響對 ADM 較不敏感的143B，對細胞耐藥機制的研究提供了新的思路?；蚪M學的研究反過來也指導著治療，Wu 等通過構(gòu)建靶向激酶組的 RISPR-Cas9 文庫，篩選出 53 個潛在的激酶靶點，為治療 OS 提供了潛在的治療激酶靶點。

十、試驗研究的選擇

雖然以上常見的細胞系均來自人骨肉瘤，但現(xiàn)已知其具有不同的特點，選擇合適的細胞系可以更好地反應研究的結(jié)果，筆者搜索并整理了 2019年 1 月至 2021年 3 月，有關(guān)以上 6 種人骨肉瘤細胞系的相關(guān)文獻，按照研究內(nèi)容和年限，將文章進行分類 ( 表 2 )，通過限制影響因子點數(shù)的方式，將篩選的文章數(shù)量控制，每年在 20 篇左右 ( 因為 2021年統(tǒng)計不完全，因此沒有設置篩選條件 )，剔除一些重復文章及綜述討論，共檢索出 150 篇獻。這些文獻提示，除了 KRIB，其它 5 種細胞系都在近 3年都進行過廣泛的研究，尤其以 MG-63 的文獻最多，從總體而言，當前對于 OS 的研究多聚焦于 OS 化療藥物、免疫表型、非編碼 RNA 及基因組學的研究。對于 OS 的化療藥物方面的研究，學者們多聚焦于一些草本植物提取物如紫花苜蓿 ( Onosma brteata Wall )，橄欖苷 ( Oleu )、辣椒素( capsaicin )等，研究的角度也從藥物直接對于腫瘤的殺傷作用、藥物之間相互協(xié)同殺傷作用及調(diào)節(jié)化療藥物耐藥的角度出發(fā)。其中，研究對象多為穩(wěn)定且增殖率較高的MG-63、HOS、143B 細胞系。除了藥物本身，藥物載體的研究也開始向更微觀且兼顧抗癌效果的方面展開。

表2 MG 63、HOS、Saos-2、U2OS、143B 細胞系高表達基因 [63-68]Tab.2 Highly expressed genes in MG-63, HOS, Saos-2, U2 OS and 143B cell lines

對于 OS 細胞免疫表型的研究則多為能夠影響 OS 細胞凋亡或耐藥反應的一些細胞因子、細胞受體的研究。在細胞受體方面，P2X7 受體，溶血磷脂酸 ( LPA ) 受體參與 OS 生長和轉(zhuǎn)移的調(diào)節(jié)。此外，學者們還進行了多種細胞周期及信號通路的研究，EGFR / PI3K / AKT 信號通路會促進人骨肉瘤細胞的細胞增殖，而 MUC 15 基因通過下調(diào) MMP2 / 9 的表達并沉默 Wnt / β-Catenin 信號通路來促進 OS 細胞增殖、遷移和侵襲。

近年來，非編碼 RNA 在腫瘤進展中作用的研究愈來愈熱，四大熱點非編碼 RNA 研究對象包括 LncRNA，miRNA，CircRNA 及 piRNA，其中以 miRNA 研究數(shù)目最多，LncRNA 次之，circRNA 最少 ( 表 3 )。miRNA 在OS 中的研究已經(jīng)非常廣泛，研究對象以 MG-63 最多，Saos-2、U-2 OS 及 HOS 次之，KRIB，143B 最少 ( 表 3 )，多數(shù) miRNA 在不同 OS 細胞系中的作用大致相同，起到抑癌或促癌作用。如 miR-511 在 MG-63、Saos-2、U-2 OS細胞中均抑制腫瘤細胞的增殖、侵襲，并阻礙腫瘤的轉(zhuǎn)移，且 miR-511 對 MG-63 的抑制作用最為強烈。有趣的是，有的 miRNA 會在不同的細胞系中產(chǎn)生巨大的表達差異，如 miRNA-122 和 miRNA-96 在 HOS，Saos-2 和 U-2 OS 細胞中會顯著上調(diào)，而在 MG-63 細胞中則下調(diào)。除了同種類非編碼 RNA 單獨的研究，不同種類非編碼 RNA協(xié)同及拮抗作用，外泌體與非編碼 RNA 之間聯(lián)系的研究也進行的如火如荼。

表3 2019年至 2021年有關(guān) MG-63、Saos-2、U-2 OS、HOS、KRIB、143B 的研究文獻Tab.3 Research articles on MG-63, Saos-2, U-2 OS, HOS, KRIB and 143B from 2019 to 2021

在骨組織工程及材料研究中，人骨肉瘤細胞系主要用來評估支架抗癌抑癌的作用。Diwu 在含有乳酸 ( LA )-聚乙二醇 ( PEG )-天冬氨酸 ( AS ) 復合材料的羥基磷灰石支架加入長春新堿 ( VCR )，發(fā)現(xiàn)可以明顯降低 MG-63 及SAO-2 細胞活性，并且有良好的骨再生能力。在材料方面，OS 細胞系還能夠檢驗化療藥物載體對于化療藥物治療 OS 的效果，Li K 設計的碳酸鈣 ( CaCO ) 核交聯(lián)的甲氧基聚 ( 乙二醇 )-聚 ( 1-谷氨酸 ) 納米顆粒，在 143B 細胞有著輸送 ADM ( DOX ) 的優(yōu)越性能。人骨肉瘤細胞系豐富了骨組織工程及材料學中細胞的選擇，在骨組織工程應用治療 OS 中扮演著重要角色。

以上 6 種常見的人骨肉瘤細胞系雖然都來自于 OS 組織或由其它細胞系轉(zhuǎn)化而來，但每種細胞系都有各自不同的特點，在實際研究中，選取合適的 OS 細胞系可能會獲得更理想的實驗數(shù)據(jù)。MG-63 細胞系具有很多優(yōu)勢，例如其穩(wěn)定的細胞增殖率可以保證細胞傳代的穩(wěn)定性，其幾乎可以無限次傳代細胞的特點允許 MG-63 細胞在國際上輕易獲取，因此，在全球范圍內(nèi)學者們可以在同一基準面對其進行比較研究，使其逐漸成為基礎和應用生物學研究中優(yōu)秀的研究對象。而 Saos-2 細胞因其成骨細胞的特點，可以用作成骨細胞樣細胞的研究和成骨過程相關(guān)分子的研究。U-2 OS 也是一種應用非常廣泛的人骨肉瘤細胞系，U-2 OS 可以反映動物還原接種所形成腫瘤的能力。HOS 細胞作為一種表征得到充分印證的人骨肉瘤細胞系，適用于檢測可能的致病性病毒制劑，但須注意的是 HOS通過不同的誘導方式會得到不同致瘤能力的亞細胞群，因此研究 OS 致瘤能力時，須注意選擇合適的細胞系。KRIB作為第一個可以形成原位異種移植 OS 模型并同時自發(fā)肺轉(zhuǎn)移的 OS 細胞，適合用來研究 OS 在體內(nèi)轉(zhuǎn)移發(fā)展過程及相關(guān)機制，但 KRIB 主要局限性在于它本質(zhì)上是轉(zhuǎn)化的 OS 細胞系，因此不能真正代表人體內(nèi)的狀況。此外，143B 因其高轉(zhuǎn)移潛能可用于研究促人類骨肉瘤擴散的因素，它在原發(fā)部位和遠處轉(zhuǎn)移部位表現(xiàn)出不同程度的腫瘤生長。然而，和 KRIB 細胞類似，它仍然是轉(zhuǎn)化后的細胞系，缺乏一定的代表性。在進行 OS 耐藥機制相關(guān)研究時，耐藥細胞株的獲得尤為重要，在實際實驗過程中通常以藥物濃度遞增法誘導親代細胞制作為耐藥細胞系，目前在選擇親代細胞時常選擇 MG-63、Saos-2、HOS 等親代細胞系進行，日后可通過建立 KRIB、143B、LM-7 等細胞系的耐藥株，進一步研究 OS 耐藥的機制。

在實驗的過程中，可不局限于單一的細胞系研究，廣泛嘗試多種細胞后才能更好地選取實驗所需要的細胞系，實驗對象的選取同時要參考前人已經(jīng)使用過的細胞系，避免無效的實驗結(jié)果產(chǎn)生。