SK-LU-1 šūnas plaušu adenokarcinomas metastāžu pētījumiem

Metastāzes ir galvenais ar vēzi saistītās mirstības cēlonis plaušu adenokarcinomas pacientiem, un, neraugoties uz mērķterapijas un imūnterapijas sasniegumiem, izplatīta slimība lielākoties nav izārstējama. Cytion atzīst, ka, lai izprastu molekulāros mehānismus, kas nosaka plaušu vēža metastāžu veidošanos, ir nepieciešami šūnu modeļi, kas precīzi atveido agresīvo audzēju invazīvās un migrācijas īpašības. SK-LU-1 šūnas ir kļuvušas par vērtīgu modeļa sistēmu plaušu adenokarcinomas metastāžu izpētei, piedāvājot pētniekiem ieskatu sarežģītajā notikumu kaskādē, kas ļauj vēža šūnām izkļūt no primārajiem audzējiem un kolonizēt attālos orgānus.

Galvenie secinājumi

SK-LU-1 šūnām piemīt mezenhimālas īpašības, kas saistītas ar palielinātu metastatisko potenciālu
Invazijas un migrācijas testi kvantificē metastatisko fenotipu in vitro
SK-LU-1 invazivitāti veicina epitēlija-mezenhimālās pārejas (EMT) ceļi
Matriksa metaloproteināžu ekspresija nodrošina āršūnu matriksa degradāciju
Organotropās metastāzes modeļi atklāj vietai specifiskus kolonizācijas mehānismus

SK-LU-1 metastātisko īpašību molekulārā raksturošana

SK-LU-1 šūnas tika iegūtas no vāji diferencētas plaušu adenokarcinomas, un tām piemīt molekulāras īpašības, kas atbilst agresīvam, uz metastāzēm tendētam fenotipam. Atšķirībā no labi diferencētām plaušu vēža šūnu līnijām, kas saglabā epitēlija īpašības, SK-LU-1 šūnām ir notikusi daļēja pāreja no epitēlija uz mezenhīmu, iegūstot mezenhīma marķierus, kas palielina migrācijas un invazīvo spēju.

Mūsu SK-LU-1 šūnās (300335 ) ir paaugstināts vimentīna, mezenhīma starpfilamenta proteīna, līmenis, bet šūnu savienojumos ir samazināta E-kadherīna ekspresija. Šis EMT raksturlielums korelē ar pastiprinātu kustīgumu un spēju iebrukt caur bazālās membrānas barjerām.

Matriksa metaloproteināžu (MMP) ekspresija ir būtisks faktors, kas nosaka invazīvo spēju, un SK-LU-1 šūnas izdala gan MMP-2, gan MMP-9, kas ļauj noārdīt ekstracelulārā matriksa komponentus, kas citādi kavētu šūnu migrāciju. MMP aktivitāti var kvantitatīvi noteikt, izmantojot želatīna cimogrāfiju vai fluorogēnus substrātus, tādējādi nodrošinot funkcionālus invazīvo potenciālu rādītājus.

Salīdzinošiem metastāžu pētījumiem mūsu piedāvājumā ir papildu plaušu vēža šūnu līnijas, piemēram, A549 Cells (300114), kurām ir vairāk epitēlija īpašību un kuras var kalpot kā zemākas metastāzes kontroles.

In vitro migrācijas un invadijas testi

SK-LU-1 metastātisko īpašību kvantitatīvajam novērtējumam izmanto vairākus papildinošus testu formātus. Boidena kameras (transwell) tests joprojām ir zelta standarts virzītas migrācijas un invazijas mērīšanai. Šūnas tiek izsētas augšējā kamerā, un tām ļauj migrēt caur porainām membrānām uz ķīmisko pievilcēju gradientiem apakšējā kamerā.

Invazijas testos membrānas pārklāj ar Matrigelu vai citiem bazālās membrānas preparātiem, un šūnām pirms migrācijas proteolītiski jānoārdās matricas barjerai. SK-LU-1 šūnas demonstrē spēcīgu invaziju caur Matrigel, un to invazijas rādītāji ievērojami pārsniedz mazāk agresīvu plaušu vēža šūnu līniju rādītājus.

Brūču dzīšanas (skrāpēšanas) testi nodrošina šūnu kolektīvās migrācijas vizualizāciju reāllaikā. Konfluentos SK-LU-1 monoslāņus saskrāpē, lai izveidotu zonu bez šūnām, un 24-48 stundu laikā novēro brūces aizvēršanos. Šo testu var viegli pielāgot augstas veiktspējas formātiem, izmantojot automatizētus brūču veidošanas rīkus un dzīvu šūnu attēlveidošanas sistēmas.

Reāllaika šūnu analīzes (RTCA) platformas, tostarp xCELLigence, nodrošina nepārtrauktu migrācijas un invazijas uzraudzību bez marķējuma. Uz impedanci balstīta noteikšana nodrošina šūnu uzvedības kinētiskos profilus, atklājot migrācijas ātruma un noturības atšķirības, ko var nepamanīt, izmantojot gala analīzes.

Epitēlija-mezenhīmiskās pārejas mehānismi

EMT ir fundamentāla programma, ko vēža šūnas pārņem, lai iegūtu metastātisku kompetenci. SK-LU-1 šūnās vairāki signālu ceļi saplūst, lai uzturētu mezenhimālo fenotipu, un tos var farmakoloģiski ietekmēt, lai mainītu EMT un samazinātu invazivitāti.

TGF-β signāls ar SMAD transkripcijas faktoru starpniecību ir galvenais EMT regulators. SK-LU-1 šūnas reaģē uz TGF-β ar pastiprinātu migrāciju un invaziju, ko var bloķēt ar TGF-β receptoru inhibitoriem vai SMAD nomākšanu. Turpretī TGF-β signālu bloķēšana var izraisīt mezenhīma-epitēlija pāreju (MET), samazinot metastātisko potenciālu.

Wnt/β-katinīna ceļš arī veicina SK-LU-1 invazivitāti, veicinot EMT transkripcijas faktoru, tostarp Snail, Slug un Twist, ekspresiju. Kodola β-katenīna uzkrāšanās korelē ar agresīvu uzvedību, un to var ietekmēt ar mazmolekulāriem inhibitoriem.

Papildu plaušu vēža modeļi, tostarp NCI-H1299 šūnas (300485), nodrošina alternatīvas sistēmas EMT regulācijas izpētei dažādos ģenētiskos apstākļos.

Trīsdimensiju invazijas modeļi

Divdimensiju migrācijas testi nepietiekami atspoguļo metastāžu trīsdimensiju realitāti audos. SK-LU-1 sferoīdi, kas iestrādāti kolagēna vai Matrigela želejās, demonstrē invazīvu dīgšanu, kas modelē audu invazijas agrīnos posmus.

Iegulto sferoīdu laicīga attēlošana atklāj vadošo šūnu rašanās dinamiku, kolektīvās invadijas pavedienus un atsevišķu šūnu izplatīšanos. Šos procesus var kvantificēt, izmērot invazijas attālumu, invazīvo izvirzījumu skaitu un atsevišķu šūnu izkļūšanas gadījumus.

Mikrofluidālās invazīvās ierīces nodrošina kontrolētus ķīmiskos gradientus, kas virza SK-LU-1 migrāciju caur 3D matricām. Šīs platformas ļauj precīzi manipulēt ar mikrovidi, vienlaikus nodrošinot reāllaika invazīvās dinamikas novērošanu ar vienas šūnas izšķirtspēju.

Pretmetastatisku zāļu skrīnings

SK-LU-1 šūnas kalpo kā stabilas platformas, lai noteiktu savienojumus, kas kavē metastātiskos procesus. Migrācijas un invāzijas testus var viegli pielāgot skrīninga formātiem, ļaujot identificēt pretmetastatiskus savienojumus no ķīmisko vielu bibliotēkām.

Uz mērķiem balstītās pieejas koncentrējas uz galvenajiem metastātiskās signalizācijas mezgliem, tostarp receptoru tirozīna kināzēm (EGFR, MET), adhēzijas molekulām (integrīniem, kadherīniem) un matriksa metaloproteināzēm. SK-LU-1 šūnas ir jutīgas pret EGFR inhibitoriem, tāpēc tās ir vērtīgas, lai pētītu mērķterapijas ietekmi uz metastātisku fenotipu.

Ieteicamie produkti plaušu vēža metastāžu pētījumiem:

SK-LU-1 šūnas (300335) - metastātiskas plaušu adenokarcinomas modelis
A549 šūnas (300114) - epitēlija plaušu vēža kontrole
NCI-H1299 šūnas (300485) - p53-null plaušu vēža modelis
DMEM ar augstu glikozes saturu (820300a) - standarta barotne