SK-LU-1 rakud kopsu adenokartsinoomi metastaaside uurimiseks

Metastaasid on kopsu adenokartsinoomiga patsientide vähiga seotud suremuse peamine põhjus, kusjuures laialivalgunud haigus on sihitud ravi ja immunoteraapia edusammudest hoolimata suures osas ravimatu. Cytionis mõistame, et kopsuvähi metastaasi reguleerivate molekulaarsete mehhanismide mõistmiseks on vaja rakumudeleid, mis jäljendavad täpselt agressiivsete kasvajate invasiivseid ja migreerivaid omadusi. SK-LU-1 rakud on kujunenud väärtuslikuks mudelisüsteemiks kopsu adenokartsinoomi metastaaside uurimiseks, pakkudes teadlastele teadmisi sündmuste keerulisest kaskaadist, mis võimaldab vähirakkudel pääseda esmastest kasvajatest ja koloniseerida kaugemaid organeid.

Peamised järeldused

SK-LU-1 rakkudel on mesenhüümilised omadused, mis on seotud suurenenud metastaatilise potentsiaaliga
Invasiooni- ja migratsioonikatsed kvantifitseerivad metastaatilist fenotüüpi in vitro
Epiteliaalse-mesenšümaatilise ülemineku (EMT) teed juhivad SK-LU-1 invasiivsust
Matrix metalloproteinaasi ekspressioon võimaldab rakuvälise maatriksi lagundamist
Organotroopsed metastaasi mudelid paljastavad kohaspetsiifilised kolonisatsioonimehhanismid

SK-LU-1 metastaatiliste omaduste molekulaarne iseloomustus

SK-LU-1 rakud on saadud halvasti diferentseerunud kopsu adenokartsinoomist ja neil on molekulaarsed omadused, mis on kooskõlas agressiivse, metastaasidele kalduva fenotüübiga. Erinevalt hästi diferentseeritud kopsuvähi rakuliinidest, mis säilitavad epiteeliomadused, on SK-LU-1 rakud läbinud osalise epiteeli-mesenhümaalse ülemineku, omandades mesenhümaalsed markerid, mis suurendavad migratsiooni- ja invasiivset võimekust.

Meie SK-LU-1 rakud (300335 ) ekspresseerivad kõrgendatud vimentiini, mis on mesenhüümiline vahepealne filamentvalk, samas kui E-kadheriini ekspressioon on vähenenud rakkude ja rakkude ühenduskohtades. See EMT-allkiri on seotud suurenenud liikuvuse ja võimega tungida läbi keldermembraanide barjääri.

Maatriksmetalloproteinaaside (MMP) ekspressioon on invasiivsuse kriitiline määraja ning SK-LU-1 rakud eritavad nii MMP-2 kui ka MMP-9, mis võimaldab rakuvälise maatriksi komponentide lagundamist, mis muidu takistaks rakkude migratsiooni. MMP aktiivsust saab kvantifitseerida, kasutades želatiini zümograafiat või fluorogeenseid substraate, mis annab funktsionaalsed näitajad invasiivse potentsiaali kohta.

Võrdlevateks metastaasiuuringuteks sisaldab meie portfell täiendavaid kopsuvähi rakuliine, nagu A549 rakud (300114), millel on rohkem epiteeliomadusi ja mis võivad olla vähem metastaatilised kontrollid.

In vitro migratsiooni ja invasiivsuse uuringud

SK-LU-1 metastaatiliste omaduste kvantitatiivseks hindamiseks kasutatakse mitmeid täiendavaid katsevorme. Boydeni kambri (transwell) test on endiselt kuldstandard suunatud migratsiooni ja invasiivsuse mõõtmiseks. Rakud külvatakse ülemisse kambrisse ja neil lastakse rännata läbi poorse membraani alumise kambrisse kemoatraktiivsete gradientide suunas.

Invasioonikatsete puhul on membraanid kaetud Matrigeli või muude baasmembraanipreparaatidega, mis nõuab, et rakud lagundaksid enne migratsiooni proteolüütiliselt maatriksbarjääri. SK-LU-1 rakud näitavad tugevat invasiivsust läbi Matrigeli, kusjuures invasiivsusindeksid ületavad oluliselt vähem agressiivsete kopsuvähi rakuliinide omadusi.

Haava paranemise (scratch) katsed võimaldavad kollektiivse rakkude migratsiooni visualiseerimist reaalajas. Konfluentsed SK-LU-1 monokihid kriimustatakse, et luua rakuvaba tsoon, ja haava sulgumist jälgitakse 24-48 tunni jooksul. See test on kergesti kohandatav suure läbilaskevõimega formaatidele, kasutades automatiseeritud haavade valmistamise vahendeid ja elusraku pildistamissüsteeme.

Reaalajas rakuanalüüsi (RTCA) platvormid, sealhulgas xCELLigence, võimaldavad migratsiooni ja invasiivsuse pidevat, märgistusvaba jälgimist. Impedantsil põhinev tuvastamine annab rakkude käitumise kineetilised profiilid, paljastades erinevused migratsioonikiiruses ja püsivuses, mis võivad lõpp-punktuuringutega vahele jääda.

Epiteeli-mesenhümaalse ülemineku mehhanismid

EMT kujutab endast põhilist programmi, mida vähirakud kasutavad metastaatilise pädevuse omandamiseks. SK-LU-1 rakkudes koonduvad mitmed signaaliteedid, et säilitada mesenhüümset fenotüüpi, ning neid saab farmakoloogiliselt suunata EMT ümberpööramiseks ja invasiivsuse vähendamiseks.

TGF-β signaalimine SMAD-transkriptsioonifaktorite kaudu on EMT peamine regulaator. SK-LU-1 rakud reageerivad TGF-β-le suurenenud migratsiooni ja invasiivsusega, mida saab blokeerida TGF-β retseptori inhibiitorite või SMADi knockdowniga. Seevastu TGF-β signaaliülekande blokeerimine võib indutseerida mesenhüümilis-epiteliaalset üleminekut (MET), vähendades metastaatilist potentsiaali.

Wnt/β-kateniini rada aitab samuti kaasa SK-LU-1 invasiivsusele, soodustades EMT-transkriptsioonifaktorite, sealhulgas Snaili, Slugi ja Twisti ekspressiooni. Tuuma β-kateniini akumuleerumine korreleerub agressiivse käitumisega ja seda saab mõjutada väikeste molekulide inhibiitoritega.

Täiendavad kopsuvähi mudelid, sealhulgas NCI-H1299 rakud (300485 ), pakuvad alternatiivseid süsteeme EMT regulatsiooni uurimiseks erinevatel geneetilistel taustadel.

Kolmemõõtmelised invasiivsed mudelid

Kahemõõtmelised migratsioonikatsed ei kajasta piisavalt metastaasi kolmemõõtmelist tegelikkust kudedes. Kollageen- või Matrigeli geelidesse põimitud SK-LU-1 sferoidid näitavad invasiivset võrset, mis modelleerib koe sissetungi varaseid etappe.

Sisseehitatud sferoidide ajasammuline pildistamine näitab juhtrakkude tekkimise, kollektiivsete invasiivsete suundade ja üksikute rakkude leviku dünaamikat. Neid protsesse saab kvantifitseerida, mõõtes invasiivset kaugust, invasiivsete väljaulatuvate osade arvu ja üksikute rakkude põgenemissündmusi.

Mikrofluidilised invasiooniseadmed pakuvad kontrollitud keemilisi gradiente, mis suunavad SK-LU-1 rännet läbi 3D-matriitside. Need platvormid võimaldavad täpset manipuleerimist mikrokeskkonnaga, võimaldades samal ajal invasiivse dünaamika jälgimist reaalajas ühe raku eraldusvõimega.

Metastaatiliste ravimite skriining

SK-LU-1 rakud on usaldusväärsed platvormid metastaatilisi protsesse pärssivate ühendite tuvastamiseks. Migratsiooni- ja invasiivsusanalüüse saab hõlpsasti kohandada sõelumisformaatidele, mis võimaldab metastaatikumivastaste ühendite identifitseerimist keemiliste ainete raamatukogudest.

Sihtmärkidel põhinevad lähenemisviisid keskenduvad metastaatilise signaaliülekande põhisõlmedele, sealhulgas retseptoritürosiini kinaasidele (EGFR, MET), adhesioonimolekulidele (integriinid, kadheriinid) ja maatriksi metalloproteinaasidele. SK-LU-1 rakud on EGFR-i inhibiitorite suhtes tundlikud, mistõttu on nad väärtuslikud sihtotstarbelise ravi mõju uurimiseks metastaatilisele fenotüübile.

Soovitatavad tooted kopsuvähi metastaaside uurimiseks:

SK-LU-1 rakud (300335) - metastaatilise kopsu adenokartsinoomi mudel
A549 rakud (300114) - epiteliaalse kopsuvähi kontroll
NCI-H1299 rakud (300485) - p53-null kopsuvähi mudel
DMEM High Glucose (820300a) - standardkultuurikeskkond