Elimination of colorectal cancer stem cells in vivo via suicidal technology

Abstract

Full Text

Введение. Согласно современным представлениям (1), в раковой опухоли присутствует популяция низкодифференцированных клеток, обладающих стволовыми свойствами - раковые стволовые клетки (РСК). Именно РСК ответственны за возникновение новых очагов опухолеобразования при метастазировании [2]. Сходство РСК с эмбриональными стволовыми клетками даёт основание предположить, что в них могут быть активны те же ключевые регуляторы, например, транскрипционный фактор Oct4 (3). Цель работы - выделение субпопуляции РСК из культуры клеток карциномы прямой кишки человека MIP101/CEA+ на основании эндогенной экспрессии Oct4 и испытание суицидальной технологии для уничтожения их in vivo. Материал и методы. Клетки заражали в культуре лентивирусным вектором, содержащим ген вирусной тимидинкиназы и ген устойчивости к пуромицину под контролем Oct4-3aBucuMoro энхансера. Клетки, получившие трансген и при этом экспрессирующие эндогенный Oct4, приобретают устойчивость к антибиотику бластицидину и чувствительность к противогерпесному препарату ганцикловиру. Экспрессия Oct4 оценивалась с помощью обратной транскрипции и ПЦР в реальном времени. Опухолегенность определялась путём подкожной инъекции суспензии клеток (500 тыс. клеток) иммунодефицитным лабораторным мышам Nude с последующим измерением опухолей в течение 50 сут. Направленное уничтожение РСК in vivo индуцировали внутримышечным введением ганцикловира в концентрации 20 мкг на 1 г массы тела ежедневно с 20 по 30 сут. с последующим измерением размеров опухоли и сравнением с контрольной группой. Результаты. После заражения клеток карциномы in vitro вирусом и отбора устойчивых к бласти-цидину клонов, экспрессирующих эндогенный Oct4, наблюдали усиление экспрессии Oct4 на уровне РНК более чем в 30 раз. При введении под кожу мышей возникали опухоли, размеры которых измеряли на 20 сут. перед началом введения ганцикловира опытной группе. На 50 сут. с начала эксперимента относительный размер опухолей у контрольной группы составил (200±39)%, тогда как у животных, получавших инъекции ганцикловира, наблюдалась остановка роста опухоли, и их размер на 50 сут. составил (89±20)% от исходного. Выводы. Из культуры клеток карциномы человека MIP101/CEA+ получена субпопуляция клеток с повышенным уровнем экспрессии эндогенного Oct4, обладающих свойствами РСК. Показано, что направленное уничтожение РСК in vivo с помощью суицидальной технологии позволяет добиться остановки роста опухоли.