Ukr.Biochem.J. 2021; Том 93, № 1, січень-лютий, c. 88-95

doi: https://doi.org/10.15407/ubj93.01.088

Порівняльна характеристика стовбуроподібних клітин раку легень за різних умов культивування in vitro

О. В. Скачкова1*, О. І. Горбач1, М. В. Іномістова1, Л. В. Гарманчук2, Н. М. Храновська1

1Національний інститут раку, Київ, Україна;
2ННЦ «Інститут біології та медицини», Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна;
*e-mail: oksanaskachkova@ukr.net

Отримано: 20 червня 2020; Затверджено: 17 грудня 2020

Ракові cтовбурові клітини (СSCs) відіграють важливу роль у стійкості за лікування раку та розвитку рецидивів. Мета роботи – отримати збагачену на СSCs культуру клітин лінії MOR недрібноклітинного раку легені та дослідити її функціональні та молекулярно-генетичні властивості. Пухлинні сфероїди (ПС) лінії MOR генерували in vitro в стандарт­них (з додаванням 0,2% карбоксиметилцелюлози, СМС) або низькоадгезивних (з 2-им% розчином агарози) умовах культивування. Бокові популяції ПС досліджували методом протокової  цитофлуориметрії з використанням флуоресцентного барвника R-123, також оцінювали індекс виключення R-123 із клітин. Рівень експресії мРНК генів CD44, ALDHA1, CD133, Sox2 та Nanog визначали методом кількісної ПЛР у режимі реального часу. Встановлено, що незалежно від умов культивування ПС утворювали бокову популяцію зі збільшеним індексом виключення R-123. Виявлено, що рівень експресії мРНК CD44, ALDHA1, CD133, Sox2 та Nanog у ПС лінії MOR, отриманих за низькоадгезивних умов (2% агарози) вірогідно перевищує відповідні показники в клітинах моношару та клітинах, отриманих за використання 0,2% СМС. Отже, запропонований метод культивування ПС недрібноклітинного раку легені MOR у низькоадгезивному середовищі дозволяє досягти максимального збагачення на клітини, що мають  властивості CSC.

Ключові слова: , , , , , , ,


Посилання:

  1. Bray F, Ferlay J, Soerjomataram I, Siegel RL, Torre LA , Jemal A. Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin. 2018;68(6):394-424. PubMed, CrossRef
  2. Fedorenko ZP, Michailovich YY, Goulak LO, Gorokh YL, Ryzhov AY, Soumkina O V, Koutsenko LB. Cancer in Ukraine 2018–2019. Bull Nat Cancer Registry Ukraine. 2020; (21): 81 p.
  3. Lim E, Baldwin D, Beckles M, Duffy J, Entwisle J, Faivre-Finn C, Kerr K, Macfie A, McGuiga J, Padley S, Popat S, Screaton N, Snee M, Waller D, Warburton C, Win T. Guidelines on the radical management of patients with lung cancer. Thorax. 2010;65 Suppl 3:iii1-iii27.  PubMed, CrossRef
  4. Holohan C , Van Schaeybroeck S, Longley DB, Johnston PG. Cancer drug resistance: an evolving paradigm. Nat Rev Cancer. 2013;13(10):714-726. PubMed, CrossRef
  5. Fulawka L, Donizy P, Halo A. Cancer stem cells – the current status of an old concept: literature review and clinical approaches. Biol Res. 2014;47(1):66. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  6. Kreso A, Dick JE. Evolution of the cancer stem cell model. Cell Stem Cell. 2014;14(3):275-291. PubMed, CrossRef
  7. Nassar D,  Blanpain C. Cancer Stem Cells: Basic Concepts and Therapeutic Implications. Annu Rev Pathol. 2016;11:47-76.  PubMed, CrossRef
  8. Itoh H, Nishikawa S, Haraguchi T, Arikawa Y, Hiyama M, Iseri T, Itoh Y, Nakaichi M, Taura Y, Tani K , Itamoto K. Identification of rhodamine 123-positive stem cell subpopulations in canine hepatocellular carcinoma cells. Biomed Rep. 2017;7(1):73-78. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  9. Atena M, Reza M, Mehran G. A Review on the Biology of Cancer Stem Cells. Stem Cell Discovery. 2014;4(4): 83-89. CrossRef
  10. Phi LTH, Sari IN, Yang YG, Lee SH, Jun N, Kim KS, Lee YK, Kwon HY. Cancer Stem Cells (CSCs) in Drug Resistance and their Therapeutic Implications in Cancer Treatment. Stem Cells Int. 2018;2018:5416923.  PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  11. Gao J, Chen G, He H, Liu C, Xiong X, Li J, Wang J. Therapeutic Effects of Breviscapine in Cardiovascular Diseases: A Review. Front Pharmacol. 2017;8:289. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  12. Santini MT, Rainaldi G, Indovina PL. Multicellular tumour spheroids in radiation biology. Int J Radiat Biol. 1999;75(7):787-799. PubMed, CrossRef
  13. Golebiewska A, Brons NHC, Bjerkvig R, Niclou SP. Critical appraisal of the side population assay in stem cell and cancer stem cell research. Cell Stem Cell. 2011;8(2):136-147.  PubMed, CrossRef
  14. Lei Du L, Wang H, He L, Zhang J, Ni B, Wang X, Jin H, Cahuzac N, Mehrpour M, Lu Y, Chen Q. CD44 is of functional importance for colorectal cancer stem cells. Clin Cancer Res. 2008;14(21):6751-6760. PubMedCrossRef
  15. Yeung TM, Gandhi CS, Wilding JL, Muschel R, Bodmer WF. Cancer stem cells from colorectal cancer-derived cell lines. Proc Natl Acad Sci USA. 2010;107(8):3722-3727. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  16. Leung EL, Fiscus RR, Tung JW, Tin VP, Cheng LC, Sihoe AD, Fink LM, Ma Y, Wong MP. Non-small cell lung cancer cells expressing CD44 are enriched for stem cell-like properties. PLoS One. 2010;5(11):e14062. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  17. Hardavella G, George R, Sethi T. Lung cancer stem cells-characteristics, phenotype. Transl Lung Cancer Res. 2016;5(3):272-279. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  18. Todaro M,  Francipane MG, Medema JP, Stassi G. Colon cancer stem cells: promise of targeted therapy. Gastroenterology. 2010;138(6):2151-2162. PubMed, CrossRef
  19. Kozovska Z, Gabrisova V, Kucerova L. Colon cancer: cancer stem cells markers, drug resistance and treatment. Biomed Pharmacother. 2014;68(8):911-916. PubMed, CrossRef
  20. Kang EJ, Jung H, Woo OH, Park KH, Woo SU, Yang DS, Kim AR, Lee JB, Kim YH, Kim JS, Seo JH. Association of aldehyde dehydrogenase 1 expression and biologically aggressive features in breast cancer. Neoplasma. 2014;61(3):352-362. PubMed, CrossRef
  21. Sarkar A, Konrad Hochedlinger K. The sox family of transcription factors: versatile regulators of stem and progenitor cell fate. Cell Stem Cell. 2013;12(1):15-30. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  22. Toschi L, Finocchiaro G, Nguyen TT, Skokan MC, Giordano L, Gianoncelli L, Perrino M, Siracusano L,  Di Tommaso L, Infante M, Alloisio M, Roncalli M, Scorsetti M, Jänne PA, Santoro A, Varella-Garcia M. Increased SOX2 gene copy number is associated with FGFR1 and PIK3CA gene gain in non-small cell lung cancer and predicts improved survival in early stage disease. PLoS One. 2014;9(4):e95303. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  23. Saigusa S, Tanaka K, Toiyama Y, Yokoe T, Okugawa Y, Ioue Y, Miki C, Kusunoki M. Correlation of CD133, OCT4, and SOX2 in rectal cancer and their association with distant recurrence after chemoradiotherapy. Ann Surg Oncol. 2009;16(12):3488-3498.  PubMed, CrossRef
  24. Lu X, Mazur SJ, Lin T, Appella E, Xu Y. The pluripotency factor nanog promotes breast cancer tumorigenesis and metastasis. Oncogene. 2014;33(20):2655-2664. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  25. Wefers C, Schreibelt G, Massuger LFAG, de Vries IJM, Torensma R. Immune Curbing of Cancer Stem Cells by CTLs Directed to NANOG. Front Immunol. 2018;9:1412. PubMed, PubMedCentral, CrossRef

Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.