SK-LU-1 sejtek a tüdő adenokarcinóma metasztázis kutatásához

Az áttétképződés a tüdő adenokarcinómás betegeknél a rák okozta halálozás elsődleges oka, a célzott terápia és az immunterápia fejlődése ellenére a disszeminált betegség nagyrészt gyógyíthatatlan marad. A Cytionnál felismertük, hogy a tüdőrák metasztázisát irányító molekuláris mechanizmusok megértéséhez olyan sejtmodellekre van szükség, amelyek hűen reprodukálják az agresszív tumorok invazív és migrációs tulajdonságait. Az SK-LU-1 sejtek értékes modellrendszerré váltak a tüdő adenokarcinóma metasztázisának tanulmányozására, betekintést nyújtva a kutatóknak az események összetett kaszkádjába, amelyek lehetővé teszik a rákos sejtek számára, hogy kikerüljenek az elsődleges tumorokból és megtelepedjenek távoli szervekben.

A legfontosabb tudnivalók

• Az SK-LU-1 sejtek a fokozott metasztatikus potenciállal összefüggő mesenchymális jellemzőket mutatnak
• Az inváziós és migrációs próbák in vitro számszerűsítik az áttétes fenotípust
• Az epiteliális-mesenchymális átmenet (EMT) útjai irányítják az SK-LU-1 invazivitását
• A mátrix metalloproteináz expressziója lehetővé teszi az extracelluláris mátrix lebontását
• Az organotróp metasztázis modellek helyspecifikus kolonizációs mechanizmusokat tárnak fel

Az SK-LU-1 metasztatikus tulajdonságainak molekuláris jellemzése

Az SK-LU-1 sejtek egy gyengén differenciált tüdő adenokarcinómából származnak, és molekuláris jellemzőiket az agresszív, metasztázisra hajlamos fenotípusnak megfelelően mutatják. A jól differenciált tüdőrák-sejtvonalakkal ellentétben, amelyek megtartják epiteliális jellemzőiket, az SK-LU-1 sejtek részleges epiteliális-mesenchimális átmeneten mentek keresztül, és olyan mesenchimális markereket szereztek, amelyek fokozzák a migrációs és invazív képességet.

SK-LU-1 sejtjeink (300335 ) emelkedett vimentinszintet expresszálnak, amely egy mesenchymális intermedier filamentum fehérje, miközben csökkent E-cadherin expressziót mutatnak a sejt-sejt kapcsolódási pontokon. Ez az EMT szignatúra korrelál a fokozott motilitással és az alapmembrán akadályokon való behatolás képességével.

A mátrix metalloproteináz (MMP) expressziója az inváziós képesség kritikus meghatározója, és az SK-LU-1 sejtek mind az MMP-2, mind az MMP-9 szekretálnak, lehetővé téve az extracelluláris mátrix olyan összetevőinek lebontását, amelyek egyébként akadályoznák a sejtvándorlást. Az MMP-aktivitás számszerűsíthető zselatin-zimográfiával vagy fluorogén szubsztrátokkal, ami az invazív potenciál funkcionális leolvasását teszi lehetővé.

Az összehasonlító metasztázis-vizsgálatokhoz portfóliónk további tüdőrák-sejtvonalakat tartalmaz, mint például az A549 sejtek (300114), amelyek több epiteliális jellemzőt mutatnak, és alacsonyabb metasztatikus kontrollként szolgálhatnak.

In vitro migrációs és inváziós vizsgálatok

Az SK-LU-1 metasztatikus tulajdonságainak mennyiségi értékelése több egymást kiegészítő vizsgálati formátumot alkalmaz. A Boyden-kamrás (transwell) vizsgálat továbbra is az arany standard az irányított migráció és invázió mérésére. A sejteket a felső kamrába ültetjük, és hagyjuk, hogy porózus membránokon keresztül az alsó kamrában lévő kemoattraktáns gradiensek felé vándoroljanak.

Az inváziós vizsgálatokhoz a membránokat Matrigellel vagy más bazális membránkészítményekkel vonják be, így a sejteknek a migráció előtt proteolitikusan le kell bontaniuk a mátrixgátat. Az SK-LU-1 sejtek erőteljes inváziót mutatnak a Matrigelen keresztül, az inváziós indexek jelentősen meghaladják a kevésbé agresszív tüdőrákos sejtvonalakét.

A sebgyógyulási (scratch) próbák valós idejű vizualizálást biztosítanak a kollektív sejtvándorlásról. Konfluens SK-LU-1 monolayereket karcolunk meg, hogy sejtmentes zónát hozzunk létre, és a sebzáródást 24-48 órán keresztül nyomon követjük. Ez a vizsgálat könnyen adaptálható nagy áteresztőképességű formátumokhoz, automatizált sebkészítő eszközök és élősejtes képalkotó rendszerek használatával.

A valós idejű sejtanalízis (RTCA) platformok, beleértve az xCELLigence-t is, lehetővé teszik a migráció és az invázió folyamatos, jelölésmentes nyomon követését. Az impedancia-alapú detektálás kinetikai profilokat biztosít a sejtek viselkedéséről, feltárva a migrációs sebesség és a perzisztencia különbségeit, amelyeket a végpontos vizsgálatok esetleg nem vesznek észre.

Epithelial-Mesenchymal Transition mechanizmusok

Az EMT egy alapvető programot jelent, amelyet a rákos sejtek eltérítettek az áttétképző képesség megszerzése érdekében. Az SK-LU-1 sejtekben számos jelátviteli útvonal konvergál a mesenchymális fenotípus fenntartása érdekében, és farmakológiai célpontként meg lehet fordítani az EMT-t és csökkenteni az invazivitást.

A TGF-β jelátvitel a SMAD transzkripciós faktorokon keresztül az EMT egyik fő szabályozója. Az SK-LU-1 sejtek a TGF-β-re fokozott migrációval és invázióval reagálnak, amely hatások a TGF-β receptor gátlókkal vagy a SMAD knockdownnal blokkolhatók. Ezzel szemben a TGF-β jelátvitel blokkolása indukálhatja a mesenchymalis-epithelialis átmenetet (MET), csökkentve az áttétképző potenciált.

A Wnt/β-katenin útvonal szintén hozzájárul az SK-LU-1 invazivitásához azáltal, hogy elősegíti az EMT transzkripciós faktorok, köztük a Snail, Slug és Twist expresszióját. A nukleáris β-katenin felhalmozódás korrelál az agresszív viselkedéssel, és kis molekulájú inhibitorokkal célzottan befolyásolható.

További tüdőrákmodellek, köztük az NCI-H1299 sejtek (300485 ) alternatív rendszereket biztosítanak az EMT szabályozás tanulmányozására különböző genetikai háttérrel.

Háromdimenziós inváziós modellek

A kétdimenziós migrációs próbák nem megfelelően ragadják meg a szövetek metasztázisának háromdimenziós valóságát. A kollagén- vagy Matrigel-gélbe ágyazott SK-LU-1 szferoidok olyan invazív csírázást mutatnak, amely a szöveti invázió korai lépéseit modellezi.

A beágyazott szferoidok time-lapse képalkotása feltárja a vezető sejtek megjelenésének, a kollektív inváziós szálaknak és az egyedi sejtek terjedésének dinamikáját. Ezek a folyamatok számszerűsíthetők az inváziós távolság, az invazív nyúlványok száma és az egyes sejtek menekülési eseményeinek mérésével.

A mikrofluidikus inváziós eszközök ellenőrzött kémiai gradienseket biztosítanak, amelyek irányítják az SK-LU-1 vándorlását a 3D mátrixokon keresztül. Ezek a platformok lehetővé teszik a mikrokörnyezet pontos manipulálását, miközben az inváziós dinamika valós idejű megfigyelését teszik lehetővé egysejtes felbontásban.

Metasztázisellenes gyógyszerek szűrése

Az SK-LU-1 sejtek robusztus platformként szolgálnak az áttétképző folyamatokat gátló vegyületek azonosítására. A migrációs és inváziós próbák könnyen adaptálhatók szűrési formátumokhoz, lehetővé téve az anti-metasztatikus vegyületek azonosítását kémiai könyvtárakból.

A célpont-alapú megközelítések a metasztatikus jelátvitel kulcsfontosságú csomópontjaira összpontosítanak, beleértve a receptor-tirozin-kinázokat (EGFR, MET), az adhéziós molekulákat (integrinek, káderinek) és a mátrix-metalloproteinázokat. Az SK-LU-1 sejtek érzékenyek az EGFR-gátlókra, így értékesnek bizonyulnak a célzott terápia metasztatikus fenotípusra gyakorolt hatásának vizsgálatához.

Ajánlott termékek a tüdőrák-metasztázisok kutatásához:

• SK-LU-1 sejtek (300335) - Metasztatikus tüdő adenokarcinóma modellje
• A549 sejtek (300114) - Epithelialis tüdőrák kontrollja
• NCI-H1299 sejtek (300485) - p53-null tüdőrákmodell
• DMEM High Glucose (820300a) - standard táptalaj