SK-LU-1 ląstelės plaučių adenokarcinomos metastazių tyrimams

Metastazės yra pagrindinė plaučių adenokarcinoma sergančių pacientų mirtingumo nuo vėžio priežastis, o išplitusi liga, nepaisant tikslinės terapijos ir imunoterapijos pažangos, dažniausiai lieka neišgydoma. "Cytion" pripažįstame, kad plaučių vėžio metastazių molekuliniams mechanizmams suprasti reikia ląstelių modelių, kurie tiksliai atkartoja agresyvių navikų invazines ir migracines savybes. SK-LU-1 ląstelės tapo vertinga plaučių adenokarcinomos metastazių tyrimo modeline sistema, leidžiančia mokslininkams įžvelgti sudėtingą įvykių kaskadą, dėl kurios vėžinės ląstelės gali ištrūkti iš pirminių navikų ir kolonizuoti tolimus organus.

Pagrindinės išvados

• SK-LU-1 ląstelėms būdingos mezenchiminės savybės, susijusios su didesniu metastazavimo potencialu
• Invazijos ir migracijos bandymais kiekybiškai įvertinamas metastazinis fenotipas in vitro
• SK-LU-1 invazyvumą lemia epitelio-mezenchiminio virsmo (EMT) keliai
• Matrikso metaloproteinazės raiška leidžia skaidyti ekstraląstelinį matriksą
• Organotropinių metastazių modeliai atskleidžia konkrečiai vietai būdingus kolonizacijos mechanizmus

SK-LU-1 metastazinių savybių molekulinis apibūdinimas

SK-LU-1 ląstelės buvo gautos iš blogai diferencijuotos plaučių adenokarcinomos ir pasižymi molekulinėmis savybėmis, atitinkančiomis agresyvų, į metastazes linkusį fenotipą. Skirtingai nuo gerai diferencijuotų plaučių vėžio ląstelių linijų, kurios išlaiko epitelio savybes, SK-LU-1 ląstelėse įvyko dalinis epitelio virsmas į mezenchiminį ir jos įgijo mezenchiminių žymenų, kurie didina migracinį ir invazinį pajėgumą.

Mūsų SK-LU-1 ląstelės (300335 ) pasižymi padidėjusiu vimentino, mezenchiminio tarpinio siūlelio baltymo, kiekiu, o ląstelių jungtyse sumažėjusia E-kadherino raiška. Šis EMT požymis susijęs su padidėjusiu judrumu ir gebėjimu įsiskverbti per bazinės membranos barjerus.

Matrikso metaloproteinazės (MMP) raiška yra labai svarbus invazinio pajėgumo veiksnys, o SK-LU-1 ląstelės išskiria ir MMP-2, ir MMP-9, todėl gali skaidyti ekstraląstelinio matrikso komponentus, kurie priešingu atveju trukdytų ląstelių migracijai. MMP aktyvumas gali būti kiekybiškai nustatytas naudojant želatinos cimografiją arba fluorogeninius substratus, todėl galima nustatyti invazinio potencialo funkcinius rodiklius.

Lyginamiesiems metastazių tyrimams mūsų portfelyje yra papildomų plaučių vėžio ląstelių linijų, tokių kaip A549 Cells (300114), kurios pasižymi daugiau epitelio savybių ir gali būti naudojamos kaip mažesnio metastazavimo kontrolė.

Migracijos ir invazijos tyrimai in vitro

Kiekybiniam SK-LU-1 metastazinių savybių vertinimui naudojami keli vienas kitą papildantys tyrimų formatai. Boydeno kameros (transwell) tyrimas tebėra auksinis standartas vertinant kryptingą migraciją ir invaziją. Ląstelės pasėjamos į viršutinę kamerą ir leidžiamos migruoti per akytas membranas link chemoatraktantų gradientų apatinėje kameroje.

Atliekant invazijos tyrimus, membranos padengiamos Matrigeliu arba kitais bazinės membranos preparatais, todėl prieš migruodamos ląstelės turi proteolitiškai suardyti matricos barjerą. SK-LU-1 ląstelės rodo stiprią invaziją per Matrigelį, o jų invazijos rodikliai gerokai viršija mažiau agresyvių plaučių vėžio ląstelių linijų rodiklius.

Žaizdų gijimo (įbrėžimo) bandymai leidžia realiuoju laiku vizualizuoti kolektyvinę ląstelių migraciją. Sluoksniuoti SK-LU-1 monosluoksniai subraižomi, kad susidarytų zona be ląstelių, ir 24-48 val. stebimas žaizdos užsidarymas. Šį bandymą lengva pritaikyti didelio našumo formatams, naudojant automatines žaizdų kūrimo priemones ir tiesioginio ląstelių vaizdavimo sistemas.

Realaus laiko ląstelių analizės (RTCA) platformos, įskaitant "xCELLigence", leidžia nuolat stebėti migraciją ir invaziją be žymenų. Impedansu pagrįsta aptikimo funkcija leidžia nustatyti kinetinius ląstelių elgsenos profilius, atskleidžiančius migracijos greičio ir patvarumo skirtumus, kurių galima nepastebėti atliekant galutinius tyrimus.

Epitelinio-mezenchiminio perėjimo mechanizmai

EMT yra pagrindinė programa, kurią vėžinės ląstelės perima, kad įgytų metastazinę kompetenciją. SK-LU-1 ląstelėse keli signaliniai keliai susilieja, kad palaikytų mezenchiminį fenotipą, ir gali būti farmakologiškai nukreipti į EMT ir sumažinti invazyvumą.

TGF-β signalas per SMAD transkripcijos veiksnius yra pagrindinis EMT reguliatorius. SK-LU-1 ląstelės reaguoja į TGF-β, sustiprindamos migraciją ir invaziją, o šį poveikį galima blokuoti TGF-β receptorių inhibitoriais arba SMAD nukabinimu. Ir atvirkščiai, blokuojant TGF-β signalus, galima paskatinti perėjimą iš mezenchiminio į epitelinį (MET) ir taip sumažinti metastazavimo potencialą.

Wnt/β-katenino kelias taip pat prisideda prie SK-LU-1 invazyvumo, skatindamas EMT transkripcijos veiksnių, įskaitant Snail, Slug ir Twist, raišką. Branduolinio β-katenino kaupimasis susijęs su agresyviu elgesiu ir gali būti veikiamas mažų molekulių inhibitoriais.

Kiti plaučių vėžio modeliai, įskaitant NCI-H1299 ląsteles (300485), yra alternatyvios sistemos EMT reguliavimui įvairiose genetinėse terpėse tirti.

Trimatės invazijos modeliai

Dvimatės migracijos tyrimai nepakankamai atspindi trimatę metastazių audiniuose realybę. SK-LU-1 sferoidai, įterpti į kolageno arba Matrigelio gelius, demonstruoja invazinį dygimą, kuris modeliuoja ankstyvuosius invazijos į audinius etapus.

Įterptų sferoidų vaizdavimas, trunkantis tam tikrą laiką, atskleidžia lyderio ląstelių atsiradimo, kolektyvinių invazijos gijų ir atskirų ląstelių plitimo dinamiką. Šiuos procesus galima kiekybiškai įvertinti matuojant invazijos atstumą, invazinių iškyšulių skaičių ir pavienių ląstelių pabėgimo atvejus.

Mikrofluidiniai invazijos įrenginiai užtikrina kontroliuojamus cheminius gradientus, kurie nukreipia SK-LU-1 migraciją per 3D matricas. Šios platformos leidžia tiksliai manipuliuoti mikroaplinką ir realiuoju laiku stebėti invazijos dinamiką vienos ląstelės skiriamąja geba.

Antimetastazinių vaistų atranka

SK-LU-1 ląstelės yra patikima platforma metastazinius procesus slopinantiems junginiams nustatyti. Migracijos ir invazijos tyrimus galima lengvai pritaikyti atrankinės patikros formatams, kad būtų galima iš cheminių medžiagų bibliotekų nustatyti antimetastazinius junginius.

Taikiniais pagrįsti metodai orientuoti į pagrindinius metastazių signalizacijos mazgus, įskaitant receptorių tirozino kinazes (EGFR, MET), sukibimo molekules (integrinus, kadherinus) ir matrikso metaloproteinazes. SK-LU-1 ląstelės yra jautrios EGFR inhibitoriams, todėl yra vertingos tiriant tikslinės terapijos poveikį metastazių fenotipams.

Rekomenduojami produktai plaučių vėžio metastazių tyrimams:

• SK-LU-1 ląstelės (300335) - metastazavusios plaučių adenokarcinomos modelis
• A549 ląstelės (300114) - epitelinio plaučių vėžio kontrolė
• NCI-H1299 ląstelės (300485) - p53 nulinis plaučių vėžio modelis
• DMEM su dideliu gliukozės kiekiu (820300a) - standartinė terpė