Tế bào SK-LU-1 cho nghiên cứu di căn ung thư phổi dạng tuyến

Di căn là nguyên nhân chính gây tử vong do ung thư ở bệnh nhân ung thư phổi dạng tuyến, với bệnh di căn vẫn chủ yếu không thể chữa khỏi mặc dù có những tiến bộ trong điều trị đích và miễn dịch. Tại Cytion, chúng tôi nhận thức rằng việc hiểu rõ các cơ chế phân tử điều khiển di căn ung thư phổi đòi hỏi các mô hình tế bào có thể tái tạo chính xác các đặc tính xâm lấn và di chuyển của các khối u ác tính. Tế bào SK-LU-1 đã trở thành một mô hình hệ thống quý giá để nghiên cứu di căn ung thư phổi dạng tuyến, cung cấp cho các nhà nghiên cứu cái nhìn sâu sắc về chuỗi sự kiện phức tạp cho phép tế bào ung thư thoát khỏi khối u nguyên phát và định cư ở các cơ quan xa.

Điểm chính

Tế bào SK-LU-1 thể hiện các đặc tính trung mô liên quan đến tiềm năng di căn tăng cao
Các thử nghiệm xâm lấn và di chuyển định lượng biểu hiện di căn trong ống nghiệm
Các con đường chuyển đổi biểu mô-mesenchymal (EMT) thúc đẩy tính xâm lấn của SK-LU-1
Sự biểu hiện của metalloproteinase ma trận cho phép phân hủy ma trận ngoại bào
Các mô hình di căn theo cơ quan cho thấy các cơ chế định cư đặc hiệu theo vị trí

Phân tích đặc điểm phân tử của các tính chất di căn của tế bào SK-LU-1

Tế bào SK-LU-1 được phân lập từ một khối u phổi dạng tuyến kém biệt hóa và có các đặc điểm phân tử phù hợp với biểu hiện ác tính, dễ di căn. Khác với các dòng tế bào ung thư phổi biệt hóa tốt vẫn giữ được đặc điểm biểu mô, tế bào SK-LU-1 đã trải qua quá trình chuyển đổi biểu mô-mesenchymal một phần, thu được các dấu hiệu mesenchymal giúp tăng cường khả năng di chuyển và xâm lấn.

Các tế bào SK-LU-1 (300335) của chúng tôi biểu hiện mức độ cao của vimentin, một protein sợi trung gian trung mô, trong khi biểu hiện giảm E-cadherin tại các điểm nối tế bào. Dấu hiệu EMT này tương quan với khả năng di chuyển tăng cường và khả năng xâm lấn qua các rào cản màng nền.

Biểu hiện của metalloproteinase ma trận (MMP) là yếu tố quyết định quan trọng đối với khả năng xâm lấn, và các tế bào SK-LU-1 tiết ra cả MMP-2 và MMP-9, cho phép phân hủy các thành phần ma trận ngoại bào vốn có thể cản trở quá trình di chuyển của tế bào. Hoạt động của MMP có thể được định lượng bằng gelatin zymography hoặc các chất nền huỳnh quang, cung cấp các chỉ số chức năng về tiềm năng xâm lấn.

Đối với các nghiên cứu so sánh về di căn, bộ sưu tập của chúng tôi bao gồm các dòng tế bào ung thư phổi bổ sung như A549 Cells (300114), có đặc điểm biểu mô nhiều hơn và có thể được sử dụng làm đối chứng có khả năng di căn thấp.

Thử nghiệm di chuyển và xâm lấn in vitro

Đánh giá định lượng các đặc tính di căn của SK-LU-1 sử dụng nhiều định dạng thử nghiệm bổ sung. Thử nghiệm buồng Boyden (transwell) vẫn là tiêu chuẩn vàng để đo lường di chuyển và xâm lấn có hướng. Tế bào được gieo trong buồng trên và được phép di chuyển qua màng xốp hướng về gradient chất kích thích hóa học trong buồng dưới.

Đối với thử nghiệm xâm lấn, màng được phủ bằng Matrigel hoặc các chế phẩm màng nền khác, yêu cầu tế bào phải phân hủy ma trận bằng enzym protease trước khi di chuyển. Tế bào SK-LU-1 thể hiện khả năng xâm lấn mạnh mẽ qua Matrigel, với chỉ số xâm lấn vượt xa so với các dòng tế bào ung thư phổi ít hung hãn hơn.

Thử nghiệm lành vết thương (scratch) cung cấp quan sát thời gian thực về di chuyển tập thể của tế bào. Lớp tế bào SK-LU-1 phủ kín được tạo vết xước để tạo vùng không có tế bào, và quá trình lành vết thương được theo dõi trong 24-48 giờ. Thử nghiệm này dễ dàng thích ứng với các định dạng có năng suất cao bằng cách sử dụng các công cụ tạo vết xước tự động và hệ thống hình ảnh tế bào sống.

Các nền tảng phân tích tế bào thời gian thực (RTCA) bao gồm xCELLigence cho phép theo dõi liên tục, không cần đánh dấu quá trình di chuyển và xâm nhập. Phát hiện dựa trên trở kháng cung cấp các hồ sơ động học về hành vi tế bào, tiết lộ sự khác biệt về tốc độ di chuyển và độ bền bỉ có thể bị bỏ qua bởi các thử nghiệm điểm cuối.

Cơ chế chuyển đổi biểu mô-mô liên kết

EMT là một chương trình cơ bản bị các tế bào ung thư chiếm đoạt để đạt được khả năng di căn. Trong các tế bào SK-LU-1, nhiều con đường tín hiệu hội tụ để duy trì biểu hiện trung mô và có thể được nhắm mục tiêu bằng thuốc để đảo ngược EMT và giảm khả năng xâm lấn.

Tín hiệu TGF-β thông qua các yếu tố chuyển vị SMAD là yếu tố điều hòa chính của EMT. Tế bào SK-LU-1 phản ứng với TGF-β bằng cách tăng cường di chuyển và xâm lấn, các tác động này có thể bị ức chế bởi các chất ức chế thụ thể TGF-β hoặc làm giảm biểu hiện SMAD. Ngược lại, ức chế tín hiệu TGF-β có thể gây ra quá trình chuyển đổi từ trung mô sang biểu mô (MET), làm giảm tiềm năng di căn.

Con đường Wnt/β-catenin cũng góp phần vào tính xâm lấn của SK-LU-1 bằng cách thúc đẩy biểu hiện của các yếu tố chuyển vị EMT bao gồm Snail, Slug và Twist. Sự tích tụ β-catenin trong nhân tương quan với hành vi ác tính và có thể được nhắm mục tiêu bằng các chất ức chế phân tử nhỏ.

Các mô hình ung thư phổi bổ sung bao gồm tế bào NCI-H1299 (300485) cung cấp các hệ thống thay thế để nghiên cứu điều hòa EMT trong các nền tảng di truyền khác nhau.

Mô hình xâm lấn ba chiều

Các thử nghiệm di chuyển hai chiều không thể tái hiện đầy đủ thực tế ba chiều của quá trình di căn trong mô. Các khối cầu SK-LU-1 được nhúng trong gel collagen hoặc Matrigel thể hiện quá trình xâm lấn mọc chồi, mô phỏng các bước đầu tiên của quá trình xâm lấn mô.

Hình ảnh thời gian thực của các khối cầu được nhúng cho thấy động học của sự xuất hiện của tế bào dẫn đầu, các sợi xâm lấn tập thể và sự lan rộng của các tế bào riêng lẻ. Các quá trình này có thể được định lượng bằng cách đo khoảng cách xâm lấn, số lượng các nhánh xâm lấn và các sự kiện thoát ra của tế bào riêng lẻ.

Các thiết bị xâm lấn vi lưu cung cấp các gradient hóa học được kiểm soát để hướng dẫn sự di chuyển của SK-LU-1 qua các ma trận ba chiều. Các nền tảng này cho phép điều khiển chính xác môi trường vi mô đồng thời cho phép quan sát động học xâm lấn theo thời gian thực ở mức độ tế bào đơn lẻ.

Màn hình thuốc chống di căn

Tế bào SK-LU-1 là nền tảng mạnh mẽ để xác định các hợp chất ức chế quá trình di căn. Các thử nghiệm di chuyển và xâm lấn có thể được điều chỉnh dễ dàng cho các định dạng sàng lọc, cho phép xác định các hợp chất chống di căn từ các thư viện hóa học.

Các tiếp cận dựa trên mục tiêu tập trung vào các nút chính trong tín hiệu di căn, bao gồm các kinase tyrosine thụ thể (EGFR, MET), các phân tử kết dính (integrins, cadherins) và các metalloproteinase ma trận. Tế bào SK-LU-1 nhạy cảm với các chất ức chế EGFR, làm cho chúng trở nên quý giá trong việc nghiên cứu tác động của liệu pháp nhắm mục tiêu đối với các biểu hiện di căn.

Sản phẩm được khuyến nghị cho nghiên cứu di căn ung thư phổi:

Tế bào SK-LU-1 (300335) - Mô hình ung thư phổi dạng tuyến di căn
Tế bào A549 (300114) - Mô hình đối chứng ung thư phổi biểu mô
Tế bào NCI-H1299 (300485) - Mô hình ung thư phổi thiếu p53
DMEM High Glucose (820300a) - Dung dịch nuôi cấy tiêu chuẩn