Получение и характеристика новых клеточных линий сарком мягких тканей и остеогенных сарком для трансляционных исследований



Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Редкая встречаемость, высокая гистологическая гетерогенность, меняющиеся стандарты классификации и сложность культивирования in vitro являются причинами дефицита клеточных линий сарком мягких тканей и остеогенных сарком, необходимых для проведения крупномасштабных доклинических исследований. Получение и характеристика новых клеточных линий сарком имеют большое значение для создания клеточных моделей, позволяющих изучать процессы онкогенеза и метастазирования опухолей из тканей мезенхимного гистогенеза при разработке новых методов лечения. Цель работы: создание коллекции новых охарактеризованных клеточных линий сарком мягких тканей и остеогенных сарком, пригодных для трансляционных исследований. В исследовании использовали образцы опухолей 71 пациента НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова с диагнозом «саркома», полученных интраоперационно за период 2013-2020 гг. Для культивирования клеток сарком был разработан стандартный протокол. Была изучена пролиферативная, инвазивная и миграционная активность полученных клеточных линий в монослое и сфероидах, проведены HLA типирование, оценка экспрессии раково-тестикулярных генов и маркеров стволовых клеток CD133 и ALDH1. Создана коллекция клеточных линий сарком, включающая 54 постоянные клеточные линии 18 гистологических подтипов: 39 культур сарком мягких тканей и 15 культур остеогенных сарком, культуры метастатического происхождения составили 81,5% (n=44). В процессе длительного культивирования увеличилась пролиферативная активность клеток сарком (p<0,05). Выявлены статистически значимые различия по параметрам миграционной активности между культурами мягкотканных и остеогенных сарком (р<0,05). Обнаружена высокая степень гетерогенности транскрипционной активности изучаемых раково-тестикулярных генов, отсутствие экспрессии выявлено в 19,2% случаев. С наибольшей частотой детектировали активность генов PRAME (55,8%) и GAGE1 (50%), была обнаружена коэкспрессия этих генов (rho=0,5025; p=0,00015). Экспрессия PASD1 коррелировала с GAGE1 (rho=0,6951; p=0,00001), PRAME (rho=0,5743; p=0,00001). Также была выявлена коэкспрессия генов NY-ESO-1 и MAGEA1 (rho=0,4027; p=0,00308). Установлена обратная корреляция средней силы между количеством ALDH1+-клеток и CD133+-клеток в культурах и значением времени до прогрессирования заболевания у пациентов (rho=-0,505, p=0,033; rho=-0,513, p=0,021, соответственно). Полученные и охарактеризованные клеточные линии могут стать важным компонентом для реализации перспективных трансляционных исследований, востребованным инструментом для решения разнообразных задач современной медицины, таких как протеомные исследования, выявление важных сигнальных механизмов, поиск таргетных молекул для создания новых терапевтических подходов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. А Авдонкина

Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Петрова

Email: nataliaavdonkina@gmail.com

А. Б Данилова

Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Петрова

В. А Мисюрин

Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина

Е. А Просекина

Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Петрова

Н. В Емельянова

Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Петрова

Т. Л Нехаева

Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Петрова

О. В Скачкова

Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Петрова

А. В Новик

Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Петрова

Н. П Пипиа

Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Петрова

Г. И Гафтон

Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Петрова

Е. В Левченко

Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Петрова

А. М Беляев

Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Петрова

И. А Балдуева

Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Петрова

Список литературы

  1. Каприн А.Д., Старинский В.В., Петрова Г.В. Состояние онкологической помощи населению россии в 2018 году. Москва: МНИоИ им. П.А. Герцена; 2019.
  2. Мацко Д.Е. Современные представления о морфологической классификации сарком мягких тканей и их практическое значение. Практическая онкология 2013; 14(2): 77-86.
  3. Gey G.O., Coffman W.D., Kubicek M.T.T. Tissue culture studies of the proliferative capacity of cervical carcinoma and normal epithelium. Cancer Res. 1952; 12: 264-5.
  4. Fletcher C.D.M., Bridge J.A., Hogendoorn P.C.W. et al. WHO Classification of Tumours of Soft Tissue and Bone. 4th ed. Lion [France]: IARC Press; 2013.
  5. Pan X., Yoshida A., Kawai A. et al. Current status of publicly available sarcoma cell lines for use in proteomic studies. Expert Rev. Proteomics 2016; 13(2): 227-40.
  6. Freshney R.I. Culture of animal cells: a manual of basic technique and specialized applications. 6th ed. Hoboken New Jersey USA: John Wiley & Sons, Inc.; 2010.
  7. Данилов А.о., Ларин С.С., Данилова А.Б. и др. Усовершенствование метода приготовления аутологичных модифицированных противоопухолевых вакцин для активной специфической иммунотерапии больных с диссеминированными солидными опухолями. Вопросы онкологии 2004; 50(2): 219-27.
  8. Moniri M.R., Young A., Reinheimer K. et al. Dynamic assessment of cell viability, proliferation and migration using real time cell analyzer system (RTCA). Cytotechnology 2015; 67(2): 379-86.
  9. Nowak J., Mika-Witkowska R., Graczyk-Pol E. Genetic methods of HLA typing molecular aspects of hematologic malignancies principles and practice. In: Witt M., Dawidowska M., Szczepanski T., editors. Molecular aspects of hematologic malignancies. Berlin Heidelberg: Springer; 2012. p. 325-39.
  10. Chiu C.H., Lei K., Yeh W. et al. Comparison between xCELLigence biosensor technology and conventional cell culture system for real-time monitoring human tenocytes proliferation and drugs cytotoxicity screening. J. Orthop. Surg. Res. 2017; 12: 149.
  11. Солодовник A.A., Мкртчан А.С., Мисюрин В.А. и др. Экспрессия раково-тестикулярных генов PRAME, NY-ESO1, GAGE1, MAGE A3, MAGE A6 MAGE A12, SSX1, SLLP1, PASD1 у больных множественной миеломой, их влияние на показатели общей выживаемости и скорость возникновения рецидива. Успехи молекулярной онкологии 2018; 5: 63-70.
  12. Mele L., Liccardo D., Tirino V. Evaluation and Isolation of Cancer Stem Cells Using ALDH Activity Assay. Methods Mol. Biol. 2018; 1692: 43-8.
  13. Ryu N.E., Lee S.H., Park H. Spheroid Culture System Methods and Applications for Mesenchymal Stem Cells. Cells 2019; 8(12): 1620.
  14. Breslin S., O’Driscoll L. Three-dimensional cell culture: the missing link in drug discovery. Drug Discovery Today 2013; 18(5-6): 240-9.
  15. Charrad M., Ghazzali N., Boiteau V. et al. NbClust: An R Package for Determining the Relevant Number of Clusters in a Data Set. Journal of Statistical Software 2014; 61(6): 1-36.
  16. Hoffman R.M. Patient-derived orthotopic xenografts: Better mimic of metastasis than subcutaneous xenografts. Nat. Rev. Cancer 2015; 15: 451-2.
  17. Drost J., Clevers H. Organoids in cancer research. Nat. Rev. Cancer 2018; 18: 407-18.
  18. Gazdar A.F., Gao B., Minna J.D. Lung cancer cell lines: Useless artifacts or invaluable tools for medical science? Lung Cancer 2010; 68(3): 309-18.
  19. Vincent K.M., Postovit L.M. Investigating the utility of human melanoma cell lines as tumour models. Oncotarget 2017; 8(6): 10498-509.
  20. Hattori E., Oyama R., Kondo T. Systematic Review of the Current Status of Human Sarcoma Cell Lines. Cells 2019; 8(2): 157.
  21. Salawu A., Fernando M., Hughes D. et al. Establishment and molecular characterisation of seven novel soft-tissue sarcoma cell lines. Br.J. Cancer 2016; 115(9): 1058-68.
  22. Lohberger B., Stuendl N., Leithner A. et al. Establishment of a novel cellular model for myxofibrosarcoma heterogeneity. Sci. Rep. 2017; 7: 44700.
  23. Boegel S., Lower M., Bukur T. et al. A catalog of HLA type, HLA expression, and neo-epitope candidates in human cancer cell lines. Oncoim-munology 2014; 3(8): e954893.
  24. Qi Y., Wang C.C., He Y.L. et al. The correlation between morphology and the expression of TGF-p signaling pathway proteins and epithelial-mesenchymal transition-related proteins in synovial sarcomas. Int. J. Clin. Exp. Pathol. 2013; 6(12): 2787-99.
  25. Gordeeva O. Cancer-testis antigens: Unique cancer stem cell biomarkers and targets for cancer therapy. Semin. Cancer Biol. 2018; 53: 75-89.
  26. Roszik J., Wang W.L., Livingston J.A. et al. Overexpressed PRAME is a potential immunotherapy target in sarcoma subtypes. Clin. Sarcoma Res. 2017; 7: 11.
  27. Al-Khadairi G., Decock J. Cancer Testis Antigens and Immunotherapy: Where Do We Stand in the Targeting of PRAME? Cancers (Basel) 2019; 11(7): pii: E984.
  28. Tan P., Zou C., Yong B. et al. Expression and prognostic relevance of PRAME in primary osteosarcoma. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2012; 419(4): 801-8.
  29. Iura K., Maekawa A., Kohashi K. et al. Cancer-testis antigen expression in synovial sarcoma: NY-ESO-1, PRAME, MAGEA4, and MAGEA1. Hum. Pathol. 2017; 61: 130-9.
  30. Iura K., Kohashi K., Hotokebuchi Y. et al. Cancer-testis antigens PRAME and NY-ESO-1 correlate with tumour grade and poor prognosis in myxoid liposarcoma. Pathol. Clin. Res. 2015; 1(3): 144-59.
  31. Li R., Guo M., Song L. PAS Domain Containing Repressor 1 (PASD1) Promotes Glioma Cell Proliferation Through Inhibiting Apoptosis In Vitro. Med. Sci. Monit. 2019; 25: 6955-64.
  32. Yousef S., Heise J., Lajmi N. et al. Cancer-testis antigen SLLP1 represents a promising target for the immunotherapy of multiple myeloma. J. Transl. Med. 2015; 13: 197.
  33. Toledo-Guzman M.E., Hernandez M.I., Gomez-Gallegos AA. et al. ALDH as a Stem Cell Marker in Solid Tumors. Curr. Stem Cell Res. Ther. 2019; 14(5): 375-88.
  34. Liou G.Y. CD133 as a regulator of cancer metastasis through the cancer stem cells. Int. J. Biochem. Cell Biol. 2019; 106: 1-7.
  35. Zhou F., Mu Y.D., Liang J. et al. Expression and prognostic value of tumor stem cell markers ALDH1 and CD133 in colorectal carcinoma. Oncol. Lett. 2014; 7(2): 507-12.
  36. Greco N., Schott T., Mu X. et al. ALDH Activity Correlates with Metastatic Potential in Primary Sarcomas of Bone. J. Cancer Ther. 2014; 5(4): 331-8.
  37. Zambo I., Hermanova M., Zapletalova D. et al. Expression of nestin, CD133 and ABCG2 in relation to the clinical outcome in pediatric sarcomas. Cancer Biomark. 2016; 17(1): 107-16.
  38. Walter D., Satheesh S., Albrecht P. et al. CD133 positive embryonal rhabdomyosarcoma stem-like cell population is enriched in rhabdospheres. PLoS ONE 2011; 6(5): e19506.
  39. He A., Qi W., Huang Y. et al. CD133 expression predicts lung metastasis and poor prognosis in osteosarcoma patients: A clinical and experimental study. Exp. Ther. Med. 2012; 4(3): 435-41.
  40. Zhou Y., Chen D., Qi Y. et al. Evaluation of expression of cancer stem cell markers and fusion gene in synovial sarcoma: Insights into histogenesis and pathogenesis. Oncol. Rep. 2017; 37(6): 3351-60.
  41. Genadry K.C., Pietrobono S., Rota R. et al. Soft Tissue Sarcoma Cancer Stem Cells An Overview. Front. Oncol. 2018; 8: 475.
  42. Heredia-Soto V., Redondo A., Kreilinger J.J.P. et al. 3D culture modelling: An emerging approach for Translational Cancer Research in Sarcomas. Curr. Med. Chem. 2019; 26: 1.
  43. Colella G., Fazioli F., Gallo M. et al. Sarcoma Spheroids and Organoids-Promising Tools in the Era of Personalized Medicine. Int. J. Mol. Sci. 2018; 19(2): 615.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Эко-Вектор, 2020


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: 

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах