Vaistų efliukso transporterių raiška SNU vėžio linijose

Norint sukurti veiksmingus vėžio gydymo būdus ir įveikti atsparumą įvairiems vaistams, labai svarbu suprasti vaistų nutekėjimo transporterių raiškos modelius vėžio ląstelių linijose. Seulo nacionalinio universiteto (SNU) vėžio ląstelių linijos yra vertingi modeliai įvairių tipų vėžiui, ypač virškinamojo trakto vėžiui, tirti. Šiame straipsnyje nagrinėjami pagrindinių vaistų išskyrimo transporterių raiškos profiliai SNU vėžio ląstelių linijose ir jų reikšmė vėžio tyrimams bei vaistų kūrimui.

Kintama P-glikoproteino (P-gp) raiška SNU ląstelių linijose

P-glikoproteinas (P-gp), kurį koduoja MDR1 genas, yra vienas iš svarbiausių vaistų nutekėjimo transporterių, turinčių įtakos chemoterapijos veiksmingumui. Mūsų išsami analizė atskleidė didelį P-gp raiškos kintamumą skirtingose SNU vėžio ląstelių linijose. SNU-449 ir SNU-475 kepenų vėžio linijų P-gp kiekis yra ypač didelis, o SNU-1 skrandžio vėžio ir SNU-C1 storosios žarnos vėžio linijų P-gp raiška yra palyginti mažesnė. Šis kintamumas glaudžiai susijęs su skirtingu atsaku į pagrindinius chemoterapinius preparatus, įskaitant doksorubiciną ir paklitakselį.

Mokslininkams, tiriantiems atsparumo vaistams mechanizmus, gali būti naudinga dirbti su tokiomis charakterizuotomis SNU linijomis kaip A549 ląstelės, kurios yra puikūs palyginamieji modeliai. Atliekant tyrimus, kuriuose dėmesys sutelkiamas konkrečiai į P-gp tarpininkaujamą atsparumą vaistams, rekomenduojame kartu su SNU linijomis naudoti HeLa ląsteles, kad būtų nustatytas bazinis transporterio aktyvumas. Mūsų tyrimai rodo, kad P-gp slopinimas didelės ekspresijos SNU linijose gali 3-5 kartus padidinti viduląstelinį vaisto kaupimąsi, o tai rodo šių ekspresijos modelių klinikinę reikšmę įveikiant chemorezistentiškumą.

Eksperimentiniam P-gp funkcijos patvirtinimui rekomenduojame derinti SNU linijas su autentiškomis A549/DDP ląstelėmis- mūsų cisplatinai atsparia darine linija, kuriai būdingas gerai apibūdintas P-gp padidėjimas. Taip sukuriama patikima platforma, kurioje galima patikrinti galimus P-gp inhibitorius arba įvertinti vaistų tiekimo sistemas, skirtas apeiti išstūmimo mechanizmus.

Didelė MRP1 ekspresija lemia pasirinktų SNU linijų atsparumą platinai

Su dauginiu atsparumu vaistams susijęs baltymas 1 (MRP1) lemia vėžiu sergančių pacientų, kuriems taikoma platinos pagrindu pagaminta terapija, gydymo rezultatus. Mūsų raiškos profiliavimas atskleidė ypač padidėjusį MRP1 kiekį storosios žarnos ląstelių linijose SNU-C4 ir SNU-449 hepatocelulinės karcinomos ląstelių linijose. Ši padidėjusi raiška tiesiogiai koreliuoja su žymiai mažesniu jautrumu cisplatinos, karboplatinos ir oksaliplatinos junginiams. Kiekybinė analizė rodo, kad SNU-C4 ląstelės pasižymi iki 4,2 karto didesnėmis IC50 vertėmis cisplatinai, palyginti su mažai MRP1 ekspresijos turinčiomis SNU linijomis.

Mokslininkams, tyrinėjantiems MRP1 tarpininkaujamus atsparumo mechanizmus, rekomenduojame kaip lyginamuosius modelius naudoti A2780 ląsteles, atsižvelgiant į jų gerai apibūdintą MRP1 profilį. Atliekant inhibicijos tyrimus, nukreiptus į MRP1 SNU linijose, mūsų NCI-H295R ląstelės yra puiki teigiama kontrolė dėl jų stabilios MRP1 raiškos. Praktinė MRP1 raiškos reikšmė ŠNV linijose neapsiriboja vien laboratoriniais tyrimais, nes klinikiniai duomenys rodo, kad pacientų, kurių navikuose yra MRP1 ekspresija, atsakas į platinos preparatus yra maždaug 37 % mažesnis.

Siekdami palengvinti išsamius transporterių tyrimus, mokslininkai gali papildyti SNU linijos eksperimentus mūsų HuH7 ląstelėmis, kurios yra puikus lyginamasis pagrindas hepatoceluliniams modeliams. Mūsų tyrimai patvirtina, kad selektyvus MRP1 slopinimas gali atkurti atsparių SNU linijų jautrumą platinai, todėl išryškėja galimos terapinės strategijos šiam atsparumo mechanizmui įveikti.

BCRP hiperekspresija mažina tikslinės terapijos veiksmingumą SNU modeliuose

Krūties vėžio atsparumo baltymas (BCRP/ABCG2) vaidina svarbų vaidmenį nustatant atsaką į šiuolaikinę tikslinę terapiją įvairių tipų vėžio atvejais. Mūsų molekulinis apibūdinimas atskleidė skirtingus BCRP raiškos modelius tarp SNU ląstelių linijų, o SNU-216 ir SNU-638 skrandžio vėžio linijose jo kiekis yra ypač padidėjęs. Šis perteklinės ekspresijos modelis tiesiogiai koreliuoja su sumažėjusiu tirozinkinazės inhibitorių, įskaitant gefitinibą, erlotinibą ir imatinibą, veiksmingumu. Funkciniai tyrimai rodo, kad didelės BCRP koncentracijos SNU linijos pasižymi iki 5,7 karto mažesniu viduląsteliniu vaistų kaupimusi, palyginti su mažai ekspresuojančiomis analogiškomis linijomis.

Norint atlikti išsamius BCRP funkcijos tyrimus, rekomenduojame SNU linijas derinti su A375 ląstelėmis, kurios pasižymi nuosekliais BCRP raiškos profiliais, idealiai tinkančiais lyginamajai analizei. Vertinant naujus junginius, kuriuos gali paveikti BCRP tarpininkaujamas nutekėjimas, mūsų LNCaP ląstelės suteikia vertingų įžvalgų kaip papildomi prostatos vėžio modeliai su gerai apibūdinta BCRP funkcija. Klinikiniai koreliacijos tyrimai rodo, kad pacientų, kurių navikuose išreikštas didelis BCRP kiekis, išgyvenamumas be progresavimo yra maždaug 42 % trumpesnis, kai jie gydomi paveiktais tiksliniais gydymo būdais.

Siekiant sukurti išsamias eksperimentines sistemas BCRP inhibitorių kūrimui, siūlome įtraukti PC-3 ląsteles kartu su SNU linijomis, kad būtų galima patvirtinti įvairios kilmės audinius. Mūsų tyrimai rodo, kad tikslinis BCRP slopinimas gali 2,8-3,5 karto padidinti vaistų kaupimąsi atspariose SNU linijose, todėl išryškėja daug žadanti strategija įveikti šį kliniškai svarbų atsparumo mechanizmą ir pagerinti pacientų gydymo rezultatus įvairiuose vėžio tipuose.

Pirminių ir metastazavusių SNU modelių ABC transporterių profilių pokyčiai

Progresuojantis vėžio ląstelių prisitaikymas metastazių plitimo metu dažnai susijęs su reikšmingais vaistų išskyrimo gebėjimo pokyčiais. Mūsų atlikta suderintų pirminių ir metastazavusių SNU ląstelių linijų porų lyginamoji analizė atskleidė stulbinančius ABC transporterių raiškos evoliucijos dėsningumus. Metastazavusių darinių sudėtyje nuosekliai pastebimas kelių transporterių padidėjimas: P-gp vidutiniškai 2,3 karto, MRP1 - 1,8 karto, o BCRP - 3,1 karto, palyginti su pirminiais dariniais. Šis modelis ypač ryškus SNU-761/SNU-878 kepenų ląstelių poroje ir SNU-C5/SNU-C5P storosios žarnos poroje, o tai rodo, kad ligos progresavimo metu vyksta natūrali atranka, kurios metu padidėja išsiskyrimo gebėjimas.

Mokslininkai, tiriantys su metastazėmis susijusius atsparumo mechanizmus, gali naudoti mūsų B16-F10 ląsteles kartu su SNU modeliais, kad nustatytų labai metastazuojančių fenotipų lyginamąsias bazines charakteristikas. Išsamiems transporterių evoliucijos tyrimams rekomenduojame įtraukti Panc-1 ląsteles kaip papildomus modelius, pasižyminčius gerai apibūdintais transporterių pokyčiais epitelio-mezenchiminio virsmo metu. Atlikus transkriptomines analizes paaiškėjo, kad metastazavusiose SNU linijose koordinuotai reguliuojami keli ABC transporteriai, o tai rodo, kad aktyvuojami bendri reguliavimo keliai, o ne atskiri genetiniai pokyčiai.

Norint ištirti šių raiškos pokyčių funkcines pasekmes, mūsų MDA-MB-468 ląstelių linija yra puiki sistema lyginamiesiems vaistų sulaikymo tyrimams atlikti. Šių išvadų klinikinė reikšmė yra didelė, nes metastazavusiomis ligomis sergantys pacientai dažnai mažiau reaguoja į chemoterapijos režimus, kurie iš pradžių buvo veiksmingi pirminių navikų atžvilgiu. Mūsų tyrimai patvirtina, kad tikslinis reguliuojamų pernešėjų slopinimas gali iš dalies atkurti jautrumą vaistams metastazavusių ŠNV modeliuose, todėl išryškėja galimos strategijos, kaip įveikti įgytą atsparumą daugeliui vaistų pažengusiose vėžio stadijose.