Preview

Сибирский онкологический журнал

Расширенный поиск

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МИГРАЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ И ИНВАЗИВНОГО ПОТЕНЦИАЛА КУЛЬТИВИРУЕМЫХ КЛЕТОК СОЛИДНЫХ ОПУХОЛЕЙ ЧЕЛОВЕКА

https://doi.org/10.21294/1814-4861-2020-19-3-64-77

Полный текст:

Аннотация

Введение. Понимание последовательности событий, обеспечивающих инвазивность малигнизированных клеток, имеет важное прогностическое значение. Изучение клеточных и молекулярных основ метастатического процесса закладывает основу для дальнейшего прогресса в лечении онкологических больных.

Цель исследования – провести сравнительный анализ in vitro процессов миграции и инвазии культивируемых клеток солидных опухолей человека, выделенных из первичных и метастатических очагов.

Материал и методы. Исследование проведено на клеточных культурах меланомы кожи (МК, n=29), рака почки (РП, n=2), колоректального рака (КРР, n=1), сарком мягких тканей (СМТ) и остеогенных сарком (ОС, n=39), выделенных из операционного материала пациентов, получавших лечение в НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова. Миграцию и инвазию оценивали в режиме реального времени на приборе xCelligence (ACEA Bioscience Inc., США). Осуществляли корреляционный анализ экспрессии раковых тестикулярных антигенов и продукции опухолевыми клетками спектра иммуносупрессивных факторов с параметрами миграции и инвазии.

Результаты. Все исследованные культуры клеток солидных опухолей (n=65) демонстрировали in vitro инвазивный потенциал (IP), который составил для клеток РП 73,79 %; МК – 53,16 %; СМТ и ОС – 43,96 %; КРР – 5,16 %. Скорость миграции (MS) и инвазии (SlopeInv) была выше у клеток СМТ и ОС по сравнению с МК – 39,33 и 25,3 мкм/ч (p<0,05), 95,32 и 59,82е-3 соответственно (p<0,05). Для клеток СМТ и ОС выявили зависимость IP от источника происхождения культивируемых клеток (первичная опухоль, рецидив, метастаз): 18,11 ± 3,05 %, 25,75 ± 5,57 %, 52,97 ± 5,64 % соответственно (р<0,05). Получены данные о корреляции параметров миграции и инвазии клеток солидных опухолей с экспрессией спектра факторов, обеспечивающих их подвижность, а также воздействующих на другие клеточные компоненты опухолевого микроокружения, в том числе на клетки иммунной системы.

Заключение. Биологически «агрессивный» фенотип клеток МК, СМТ и ОС связан с экспрессией раково-тестикулярных генов PRAME, PASD1, SSX1 и продукцией HB-EGF, IGFBP, PLGF, PECAM-1, FST, SCF, IL-8, которые возможно рассматривать как новые мишени для терапевтических технологий, имеющих целью воздействовать на метастатическую болезнь. 

Об авторах

А. Б. Данилова
ФБГУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова» Минздрава России
Россия

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела онкоиммунологии,

197758, г. Санкт-Петербург, пос. Песочный, ул. Ленинградская, 68



Т. Л. Нехаева
ФБГУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова» Минздрава России
Россия

кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник отдела онкоиммунологии,

197758, г. Санкт-Петербург, пос. Песочный, ул. Ленинградская, 68



В. А. Мисюрин
ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России
Россия

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории экспериментальной диагностики и биотерапии опухолей,

115478, г. Москва, Каширское шоссе, 24



Н. А. Авдонкина
ФБГУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова» Минздрава России
Россия

научный сотрудник отдела онкоиммунологии,

197758, г. Санкт-Петербург, пос. Песочный, ул. Ленинградская, 68



Н. В. Емельянова
ФБГУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова» Минздрава России
Россия

лаборант-исследователь отдела онкоиммунологии,

197758, г. Санкт-Петербург, пос. Песочный, ул. Ленинградская, 68



И. А. Балдуева
ФБГУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова» Минздрава России
Россия

доктор медицинских наук, руководитель отдела онкоиммунологии,

197758, г. Санкт-Петербург, пос. Песочный, ул. Ленинградская, 68



Список литературы

1. Sonnemann K.J., Bement W.M. Wound repair: toward understanding and integration of single-cell and multicellular wound responses. Annu Rev Cell Dev Biol. 2011; 27: 237–63. doi: 10.1146/annurevcellbio-092910-154251.

2. Friedl P. Prespecification and plasticity: shifting mechanisms of cell migration. Curr Opin Cell Biol. 2004 Feb; 16(1): 14–23. doi: 10.1016/j.ceb.2003.11.001.

3. Te Boekhorst V., Friedl P. Plasticity of Cancer Cell InvasionMechanisms and Implications for Therapy. Adv Cancer Res. 2016; 132: 209–64. doi: 10.1016/bs.acr.2016.07.005.

4. Friedl P., Wolf K. Plasticity of cell migration: a multiscale tuning model. J Cell Biol. 2010 Jan 11; 188(1): 11–9. doi: 10.1083/jcb.200909003.

5. Yilmaz M., Christofori G. Mechanisms of motility in metastasizing cells. Mol Cancer Res. 2010 May; 8(5): 629–42. doi: 10.1158/1541-7786.MCR-10-0139.

6. Freshney R.I. Culture of animal cells: a manual of basic technique and specialized applications. 6th ed. John Wiley & Sons. 2010. 732p.

7. Danilov A.O., Larin S.S., Danilova A.B., Moiseenko V.M., Balduyeva I.A., Kiselev S.L., Tourkevich YE.A., Bartchuk A.S., Anisimov V.V., Gaftov G.I., Kochnev V.A., Hanson K.P. An improved procedure for autologous gene-modified vaccine preparation for active specific immunotherapy of disseminated solid tumors. Problems in Oncology. 2004; 50(2): 219–227.

8. Moutasim K.A., Nystrom M.L., Thomas G.J. Cell migration and invasion assays. Methods Mol Biol. 2011; 731: 333–343. doi: 10.1007/978-1-61779-080-5_27.

9. Александрова А.Ю. Механизмы миграции культивируемых клеток. Методы культивирования клеток. СПб., 2008. С. 40–55.

10. Danilova A., Misyurin V., Novik A., Girdyuk D., Avdonkina N., Nekhaeva T., Emelyanova N., Pipia N., Misyurin A., Baldueva I. Cancer/ testis antigens expression during cultivation of melanoma and soft tissue sarcoma cells. Clin Sarcoma Res. 2020 Feb 4; 10: 3. doi: 10.1186/s13569-020-0125-2.

11. Basic Local Alignment Search Tool [Internet]. URL: https://blast. ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi (cited 11.02.2020). 12. Everitt B.S., Pickles A. Statistical Aspects of the Design and Analysis of Clinical Trials. London. Imperial College Press, 2004. 322.

12. Odenthal J., Takes R., Friedl P. Plasticity of tumor cell invasion: governance by growth factors and cytokines. Carcinogenesis. 2016 Dec; 37(12): 1117–1128. doi: 10.1093/carcin/bgw098.

13. Lewis D.M., Park K.M., Tang V., Xu Y., Pak K., Eisinger-Mathason T.S., Simon M.C., Gerecht S. Intratumoral oxygen gradients mediate sarcoma cell invasion. Proc Natl Acad Sci USA. 2016 Aug 16; 113(33): 9292–7. doi: 10.1073/pnas.1605317113.

14. Roussos E.T., Condeelis J.S., Patsialou A. Chemotaxis in cancer. Nat Rev Cancer. 2011 Jul 22; 11(8): 573–87. doi: 10.1038/nrc3078.

15. Kühnelt-Leddihn L., Müller H., Eisendle K., Zelger B., Weinlich G. Overexpression of the chemokine receptors CXCR4, CCR7, CCR9, and CCR10 in human primary cutaneous melanoma: a potential prognostic value for CCR7 and CCR10? Arch Dermatol Res. 2012 Apr; 304(3): 185–93. doi: 10.1007/s00403-012-1222-8.

16. Abraham V., Cao G., Parambath A., Lawal F., Handumrongkul C., Debs R., DeLisser H.M. Involvement of TIMP-1 in PECAM-1-mediated tumor dissemination. Int J Oncol. 2018; 53(2): 488–502. doi: 10.3892/ijo.2018.4422.

17. Пипиа Н.П., Балдуева И.А., Данилова А.Б., Авдонкина Н.А., Новик А.В., Нехаева Т.Л., Гафтон Г.И., Емельянова Н.В. Иммуносупрессивный потенциал периферических регуляторных Т-лимфоцитов в процессе опухолевой прогрессии у больных метастатическими саркомами мягких тканей. Вопросы онкологии. 2018; 64(3): 400–407.

18. Albonici L., Giganti M.G., Modesti A., Manzari V., Bei R. Multifaceted Role of the Placental Growth Factor (PlGF) in the Antitumor Immune Response and Cancer Progression. Int J Mol Sci. 2019 Jun 18; 20(12): 2970. doi: 10.3390/ijms20122970.

19. Song N., Liu H., Ma X., Zhang S. Placental Growth Factor Promotes Ovarian Cancer Cell Invasion via ZEB2. Cell Physiol Biochem. 2016; 38(1): 351–8. doi: 10.1159/000438635.

20. Shen Y., Ruan L., Lian C., Li R., Tu Z., Liu H. Discovery of HBEGF binding peptides and their functional characterization in ovarian cancer cell lines. Cell Death Discov. 2019 Mar 25; 5: 82. doi: 10.1038/s41420-019-0163-9.

21. Yagi H., Yotsumoto F., Miyamoto S. Heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor promotes transcoelomic metastasis in ovarian cancer through epithelial-mesenchymal transition. Mol Cancer Ther. 2008 Oct; 7(10): 3441–51. doi: 10.1158/1535-7163.MCT-08-0417.

22. Seachrist D.D., Sizemore S.T., Johnson E., Abdul-Karim F.W., Weber Bonk K.L., Keri R.A. Follistatin is a metastasis suppressor in a mouse model of HER2-positive breast cancer. Breast Cancer Res. 2017 Jun 5; 19(1): 66. doi: 10.1186/s13058-017-0857-y.

23. Kudo-Saito C. FSTL1 promotes bone metastasis by causing immune dysfunction. Oncoimmunology. 2013; 2(11): e26528. doi: 10.4161/onci.26528.

24. Kudo-Saito C., Fuwa T., Murakami K., Kawakami Y. Targeting FSTL1 prevents tumor bone metastasis and consequent immune dysfunction. Cancer Res. 2013 Oct 15; 73(20): 6185–93. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-13-1364.

25. Sepporta M.V., Tumminello F.M., Flandina C., Crescimanno M., Giammanco M., La Guardia M., di Majo D., Leto G. Follistatin as potential therapeutic target in prostate cancer. Target Oncol. 2013 Dec; 8(4): 215–23. doi: 10.1007/s11523-013-0268-7.

26. Vazquez-Mellado M.J., Monjaras-Embriz V., Rocha-Zavaleta L. Erythropoietin, Stem Cell Factor, and Cancer Cell Migration. Vitam Horm. 2017; 105: 273–296. doi: 10.1016/bs.vh.2017.02.008.

27. Zhang M., Ma Q., Hu H., Zhang D., Li J., Ma G., Bhat K., Wu E. Stem cell factor/c-kit signaling enhances invasion of pancreatic cancer cells via HIF-1α under normoxic condition. Cancer Lett. 2011 Apr 28; 303(2): 108–17. doi: 10.1016/j.canlet.2011.01.017.

28. Gao C., Li S., Zhao T., Chen J., Ren H., Zhang H., Wang X., Lang M., Liu J., Gao S., Zhao X., Sheng J., Yuan Z., Hao J. SCF, regulated by HIF-1α, promotes pancreatic ductal adenocarcinoma cell progression. PLoS One. 2015 Mar 23; 10(3): e0121338. doi: 10.1371/journal.pone.0121338.

29. Maine E.A., Westcott J.M., Prechtl A.M., Dang T.T., Whitehurst A.W., Pearson G.W. The cancer-testis antigens SPANX-A/C/D and CTAG2 promote breast cancer invasion. Oncotarget. 2016 Mar 22; 7(12): 14708–26. doi: 10.18632/oncotarget.7408.

30. Wang D., Wang J., Ding N., Li Y., Yang Y., Fang X., Zhao H. MAGE-A1 promotes melanoma proliferation and migration through CJUN activation. Biochem Biophys Res Commun. 2016 May 13; 473(4): 959–965. doi: 10.1016/j.bbrc.2016.03.161.

31. Przybyl J., Jurkowska M., Rutkowski P., Debiec-Rychter M., Siedlecki J.A. Downstream and intermediate interactions of synovial sarcoma-associated fusion oncoproteins and their implication for targeted therapy. Sarcoma. 2012; 2012: 249219. doi: 10.1155/2012/24921.

32. Xu Z.S., Zhang H.X., Zhang Y.L., Liu T.T., Ran Y., Chen L.T., Wang Y.Y., Shu H.B. PASD1 promotes STAT3 activity and tumor growth by inhibiting TC45-mediated dephosphorylation of STAT3 in the nucleus. J Mol Cell Biol. 2016 Jun; 8(3): 221–31. doi: 10.1093/jmcb/mjw005.

33. Al-Khadairi G., Naik A., Thomas R., Al-Sulaiti B., Rizly S., Decock J. PRAME promotes epithelial-to-mesenchymal transition in triple negative breast cancer. J Transl Med. 2019 Jan 3; 17(1): 9. doi: 10.1186/s12967-018-1757-3.


Для цитирования:


Данилова А.Б., Нехаева Т.Л., Мисюрин В.А., Авдонкина Н.А., Емельянова Н.В., Балдуева И.А. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МИГРАЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ И ИНВАЗИВНОГО ПОТЕНЦИАЛА КУЛЬТИВИРУЕМЫХ КЛЕТОК СОЛИДНЫХ ОПУХОЛЕЙ ЧЕЛОВЕКА. Сибирский онкологический журнал. 2020;19(3):64-77. https://doi.org/10.21294/1814-4861-2020-19-3-64-77

For citation:


Danilova A.B., Nekhaeva T.L., Misyurin V.A., Avdonkina N.A., Emelyanova N.V., Baldueva I.A. COMPARATIVE ANALYSIS OF MIGRATION ACTIVITY AND INVASIVE POTENTIAL OF CULTURED SOLID TUMOR CELLS. Siberian journal of oncology. 2020;19(3):64-77. (In Russ.) https://doi.org/10.21294/1814-4861-2020-19-3-64-77

Просмотров: 287


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1814-4861 (Print)
ISSN 2312-3168 (Online)