中国 ICC 研究新工具！低分化细胞系 ICC-X1 建立，精准匹配临床药物响应特征

为应对消化道肿瘤在临床治疗中面临的高侵袭性、易转移与化疗耐药等共同挑战，推动更具针对性的基础研究与药物开发，建立并系统表征了一系列源自原发肿瘤的细胞系。该系列模型涵盖多种高发及罕见癌种，包括胰腺导管腺癌(PDAC-X1, PDAC-X2, PDAC-X3)、肝细胞癌(Hep-X1)、壶腹癌(DPC-X1)、肝内胆管癌(ICC-X1, ICC-X2, ICC-X3)、胆囊癌(GBC-X1)以及联合肝细胞-胆管癌(CHC-X1)。这些细胞系不仅在体外表现出稳定的增殖能力，更能在体内高效成瘤，其病理特征、分子表型(如特定基因突变)以及组织学结构均与临床原发肿瘤高度相似，确保了模型优异的临床相关性。

作为宝贵的临床前研究工具，该系列细胞系为深入探索肿瘤发生发展机制、侵袭转移规律、耐药分子基础提供了核心平台。同时，它们也是筛选抗癌药物、验证新型疗法、以及开展个体化精准治疗研究的理想实验模型。本系列细胞系的成功构建，填补了特定癌种(如混合型壶腹癌)模型的空白，为全面揭示中国人消化道肿瘤的生物学特性、研发新的诊断与治疗策略奠定了坚实的资源基础。

基本信息

英文标题：Establishment and characterization of a new intrahepatic cholangiocarcinoma cell line derived from a Chinese patient

中文标题：新型中国患者来源肝内胆管癌细胞系 ICC-X1 的建立与表征

发表期刊：《Cancer Cell International》

影响因子：6

作者单位：

1. State Key Laboratory of Veterinary Etiological Biology, Key Laboratory of Animal Virology of the Ministry of Agriculture, Lanzhou Veterinary Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730000, China

2. The Forth Department of General Surgery, The First Hospital of Lanzhou University, No. 1, Donggang West Road, Lanzhou 730000, Gansu, China

3. Department of General Surgery, The Second Hospital of Lanzhou University, Lanzhou 730000, China

4. The Second Clinical Medical College, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China

作者信息：

Xin Miao¹†, Jinjing Hu²†, Changpeng Chai², Huan Tang², Zhenjie Zhao², Wei Luo², Wence Zhou³,⁴*†, Hao Xu²*†

研究背景

肝内胆管癌(ICC)发病隐匿、进展快、手术切除率低，化疗是晚期患者主要治疗手段，但现有药物疗效有限。肿瘤细胞系是基础研究和药物研发的关键工具，但现有 ICC 细胞系存在种族代表性不足(中国来源少)、长期培养特性改变、交叉污染等问题，难以精准反映中国患者肿瘤特征。本研究从中国 ICC 患者原发肿瘤组织出发，建立并系统表征新型细胞系 ICC-X1，为 ICC 发病机制研究、转移及耐药机制探索提供专属体外模型。

研究方法

本研究经兰州大学第一医院伦理委员会批准，纳入 48 岁中国男性 ICC 患者，术前无放化疗史，手术切除肿瘤组织后，经胶原酶 II 和中性蛋白酶消化、离心、重悬，接种于含 10% 胎牛血清的 RPMI-1640 培养基，37℃、5% CO₂培养，传代至 50 代后定义为稳定细胞系 ICC-X1;采用 STR 分析验证细胞来源及排除交叉污染，G 带染色分析染色体核型;CCK-8 法绘制生长曲线并计算倍增时间，扫描电镜观察细胞超微结构;Transwell 实验检测迁移能力，平板克隆形成实验评估克隆形成能力;无血清干细胞培养基中进行球形成实验，Matrigel 中培养类器官;CCK-8 法检测对吉西他滨、紫杉醇、5-FU、奥沙利铂的药物敏感性;向 BALB/c 裸鼠皮下注射 1×10⁷个细胞，评估体内成瘤性;免疫组化检测 CK7、CK19、Ki-67 等标志物表达;转录组测序分析差异基因及富集通路。

实验结果

图1：ICC-X1 细胞系的临床背景、形态、STR 检测及核型分析

该图明确细胞系基础特征：患者肿瘤位于肝 S7 段(8×7 cm)，伴卫星灶，术后病理为低分化 ICC(图 1A-B);原代培养 3 天开始贴壁，传代至 50 代仍保持稳定形态，呈典型上皮样，短梭形或多边形，无接触抑制(图 1C1-C6);STR 分析显示，ICC-X1 与原发肿瘤组织相似度达 91.4%，与公共细胞库无同源性，排除交叉污染(图 1D);核型分析为亚三倍体，存在多条染色体缺失和易位，代表性核型为 66, XXY del (4)(p14) del (5)(p12) 等(图 1E)。

图2：ICC-X1 细胞的生长特性、超微结构及干细胞特性

该图揭示细胞功能特征：ICC-X1 倍增时间约 48 小时，与 RBE 细胞相当(图 2A);扫描电镜显示细胞间存在紧密连接，表面有大量规则微绒毛，部分细胞伸出丝状伪足，侵袭能力强(图 2B);Transwell 实验显示其迁移能力弱于 RBE 细胞(图 2C);平板克隆形成率为 7.6%，低于 RBE 细胞的 9.4%(图 2D);无黏附条件下可形成结构完整的肿瘤球(图 2E)，Matrigel 中 1 周内形成类器官，冻存复苏后活性稳定(图 2F)，证实干细胞特性。

图3：ICC-X1 与 RBE 细胞的药物敏感性对比

该图明确药物响应差异：ICC-X1 对吉西他滨和紫杉醇敏感，药物浓度升高时细胞活性显著下降(图 3A-B);对 5-FU 和奥沙利铂耐药，高浓度药物处理后细胞活性仍无明显降低(图 3C-D);而对照 RBE 细胞对四种药物均呈耐药性(图 3E-H)，提示 ICC-X1 可作为吉西他滨 / 紫杉醇敏感性研究及 5-FU / 奥沙利铂耐药机制研究模型。

图4：ICC-X1 在 BALB/c 裸鼠中的成瘤性

该图验证体内功能：3 只裸鼠皮下注射 ICC-X1 后 4 周内均形成移植瘤，肿瘤生长曲线呈稳步上升趋势(图 4A-B、D-E);解剖后未发现肝、肺转移灶(图 4C)，成瘤率 100%，且移植瘤易于观察和测量，适合体内药效评估。

图5：ICC-X1 及衍生模型的组织病理与免疫表型

该图证实特征一致性：HE 染色显示，原发肿瘤、移植瘤、ICC-X1 细胞及类器官均为低分化表型，形态高度一致(图 5A);免疫组化显示，CK7、CK19(胆管上皮标志物)、Ki-67(增殖标志物)、p53、E-cadherin、Vimentin 在四者中均呈阳性表达，表达模式高度吻合(图 5B-G)，证实细胞系保留原发肿瘤的分子特征。

图6：ICC-X1 的转录组分析结果

该图揭示分子机制：与 RBE 细胞相比，ICC-X1 中有 2824 个基因上调，2770 个基因下调;上调基因富集于 TNF 信号通路、NOD 样受体信号通路、NF-κB 信号通路(图 6A)，这些通路与炎症反应和化疗耐药相关;下调基因富集于 Rap1 信号通路、Hippo 信号通路(图 6B)，二者参与细胞增殖和组织生长调控，提示 ICC-X1 属于炎症型 ICC 亚型。

研究结论

本研究成功建立首个中国低分化 ICC 患者来源的细胞系 ICC-X1，该细胞系具有以下核心价值：1)遗传背景明确，STR 验证无交叉污染，保留原发肿瘤的形态、核型及免疫表型特征，传代至 104 代仍稳定;2)具备干细胞特性，可形成肿瘤球和类器官，适合干细胞干性调控研究;3)药物敏感性独特，对吉西他滨、紫杉醇敏感，对 5-FU、奥沙利铂耐药，为 ICC 化疗耐药机制及药物筛选提供专属模型;4)体内成瘤性稳定，成瘤率 100%，适合体内药效评估。转录组分析提示其属于炎症型 ICC，TNF/NF-κB 通路激活可能是耐药关键机制。ICC-X1 的建立弥补了中国来源 ICC 细胞系的不足，为精准反映中国患者肿瘤特征、推动 ICC 基础研究和临床转化提供了关键工具。