Поиск Кабинет

Трансформация мезенхимальных (стромальных) прогениторных клеток костного мозга приводит к формированию саркомы Юинга

Одним из самых актуальных вопросов регенеративной клеточной медицины является изучение возможности канцерогенеза из «взрослых» стволовых клеток (СК). Гипотеза образования злокачественных клеток подразумевает 2 возможных механизма: 1) прямой - из нормальных стволовых клеток ткани и прогениторов; 2) из опухолевых клеток имеющих свойства стволовых - так называемых опухоль инициирующих клеток (стволовых клеток опухоли) [1, 2]. Большинство исследователей, однако, считает что стволовые клетки опухоли имеют своё происхождение из нормальных взрослых СК различных тканей [1-4]. Механизмы образования раковых СК и участие нормальных стволовых и прогениторных клеток в канцерогенезе активно изучаются и до настоящего времени остаются загадкой [1-4].

Образование сарком семейства Ewing’s (саркомы Юинга -СЮ) связывают с рядом хромосомных аномалий, основным сигналом к возникновению которых являются нарушения, вызванные образованием белка слияния EWS-FLI-1 - продукта мутантного гена FLI-1 [5]. В исследовании группы Nicolo Riggi была поставлена цель выявить, трансформация каких именно СК может приводить к возникновению СЮ.

Для этого костномозговые мезенхимальные прогенитор-ные клетки (MPC: CD44+/Sca-1+/Thy-1+/CD117low/ CD13low/CD45-/CD11b-/Flk-1-), эмбриональные стволовые клетки (ESC) и спонтанно иммортализованные эмбриональные (STO) фибробласты мыши трансфецировались генетической конструкцией, содержащей мутантный ген FLI-1. Экспрессия белка EWS-FLI-1 проверялась в динамике через сутки после трансфекции и обнаруживалась во всех исследуемых клетках. На 14-й день экспрессия белка обнаруживалась лишь в мезенхимальных стромальных клетках (MPC) и сохранялась еще в течение нескольких недель.

Чтобы исследовать возможность образования опухоли, трансформированные MPC, ESC и клетки STO после 5 дней культивирования трансплантировали в иммунодефицитных (SCID) мышей. В результате было обнаружено, что только MPC(+EWS-FLI-1) могли давать начало СЮ. По мере развития опухоли фенотип клеток оставался постоянным (CD99 и NSE), а уровень экспрессии EWS-FLI-1 не менялся. Чтобы показать специфичность MPC к образованию СЮ, клетки были исследованы на способность образовывать другие виды опухолей. Для этого трансфецировали MPC рядом известных онкогенов, широко использующихся в модельных экспериментах в канцерогенезе (ErbB2, SYT-SSX-1 и Bcl-2). Однако, такая трансформация не приводила к формированию опухолей в мышах, и только при Bcl-2 - индуцированном канцерогенезе опухоли появились лишь у 4 мышей из 12 через 4 месяца после трансплантации. Для подтверждения этих результатов опыты были повторены несколько раз. Авторами было показано, что основным механизмом образования саркомы Юинга является специфическая индукция белком EWS-FLI-1 экспрессии инсулин-подобного фактора роста (IGF) в мезенхимальных прогениторных клетках. Этот фактор и его рецептор играет важную роль в канцерогенезе СЮ [6].

Данное исследование представляет собой первую демонстрацию преобразования первичных мезенхимальных прогениторных клеток в саркому Юинга при индуцированном канцерогенезе. Интересно, что даже трансформация эмбриональных стволовых клеток in vitro не приводила к образованию опухолей у SCID-мышей.

Стволовые и прогениторные клетки взрослого организма является хорошими кандидатами для онкогенети-ческой трансформации, поскольку для них достаточно небольшого числа мутаций. В данной работе одна мутации приводила к устойчивой злокачественной трансформации MPC. Результаты эксперимента подтверждают теорию канцерогенеза из взрослых стволовых клеток и впервые демонстрируют, что основным механизмом образования саркомы Юинга может быть IGF-индуцированная экспрессия в мезенхимальных (стромальных) клетках костного мозга.

Подписаться на новости
712
Дата: 17 ноября 2006 г.
© При копировании любых материалов сайта, ссылка на источник обязательна.
Подняться вверх сайта