РОЛЬ ВЗАЄМОДІЇ МІЖ ПУХЛИННИМИ ТА ЕНДОТЕЛІАЛЬНИМИ КЛІТИНАМИ В РОСТІ ТА МЕТАСТАЗУВАННІ ЗЛОЯКІСНОЇ ПУХЛИНИ
DOI:
https://doi.org/10.32471/exp-oncology.2312-8852.vol-43-no-2.16157Ключові слова:
пухлинні/ендотеліальні клітинні взаємодії, метастатичний потенціал.Анотація
Резюме. Відомо, що взаємодія між пухлинними та ендотеліальними клітинами відіграє суттєву роль у рості та метастазуванні злоякісної пухлини. Мета: Вивчити взаємний вплив клітин карциноми легені Льюїс (LLC) та ендотеліальних клітин при їх спільному культивуванні in vitro та оцінити внесок взаємодії між пухлинними та ендотеліальними клітинами в ріст і метастазування LLC in vivo. Матеріали та методи: У роботі було використано два варіанти клітин карциноми легені Льюїс, високо- (LLC) та низькометастатичні (LLC/R9), а також лінію клітин мишачої аорти (MAEC). Оцінювали кінетику росту пухлинних клітин in vitro та in vivo, електрокінетичні властивості пухлинних клітин та їх адгезію до моношару ендотеліальних клітин, а також кількість пухлинних та ендотеліальних клітин після їх 1-денного контактного та безконтактного співкультивування. Результати: LLC/R9 відрізнялася від LLC значно вищими темпами росту in vivo (на відміну від in vitro). Натомість кількість та об’єм легеневих метастазів у мишей з LLC/R9 були в 4,5 раза (p < 0,05) та в 3,6 раза нижчими (p < 0,05) відповідно ніж такі у мишей з LLC. Безконтактне співкультивування (LLC/R9 + MAEC) призводило до 34% (p < 0,05) LLC/R9-індукованого збільшення кількості клітин MAEC та до 60% (p < 0,05) MAEC-індукованого збільшення кількості клітин LLC/R9 порівняно з такими у відповідних контрольних зразках (культивування поодинці). Натомість у разі LLC + MAEC як кількість клітин LLC, так і MAEC при їх безконтактному культивуванні суттєво не відрізнялися від таких при їх культивуванні поодинці. Контактне співкультивування LLC + MAEC (на відміну від LLC/R9 + MAEC) обумовлювало більше ніж 50% (p < 0,01) LLC-індуковане зменшення кількості клітин MAEC та 50% MAEC-індуковане зменшення (p < 0,05) кількості клітин LLC порівняно з відповідними контрольними зразками. Обидва варіанти пухлинних клітин демонстрували бімодальний розподіл клітин за ζ-потенціалом, однак у разі LLC спостерігали зсув у бік високих значень завдяки 52% клітин з щільністю поверхневого заряду >10 Кл/м2, тоді як у випадку LLC/R9 така субпопуляція була відсутня і 19% клітин мали поверхневий заряд < 5 Кл/м2. Кількість клітин LLC, які адгезували до моношару ендотеліальних клітин, була на 65% (р < 0,05) більшою, ніж у разі клітин LLC/R9. Висновки: Одержані дані продемонстрували, що особливості взаємодії між пухлинними та ендотеліальними клітинами можуть відображати особливості росту та метастазування злоякісної пухлини.
Посилання
Gupta GP, Massague J. Cancer metastasis: building a framework. Cell 2006; 127: 679–95.
Guan X. Cancer metastases: challenges and opportunities. Acta Pharm Sin B 2015; 5: 402–18.
Seyfried TN, Huysentruyt LC. On the origin of cancer metastasis. Crit Rev Oncol 2013; 18: 43–73.
Valastyan S, Weinberg RA. Tumor metastasis: molecular insights and evolving paradigms. Cell 2011; 147: 275–92.
da Cunha BR, Domingos C, Stefanini ACB, et al. Cellular interactions in the tumor microenvironment: The role of secretome. J Cancer 2019; 10: 4574–87.
López de Andrés J, Griñán-Lisón C, Jiménez G, Marchal JA. Cancer stem cell secretome in the tumor microenvironment: a key point for an effective personalized cancer treatment. J Hematol Oncol 2020; 13: 136.
Fallah A, SadeghiniaA, KahrobaH, et al.Therapeutic targeting of angiogenesis molecular pathways in angiogenesis-dependent diseases. Biomed Pharmacother 2019; 110: 775–85.
Yadav A, Kumar B, Yu J-G, et al. Tumor-associated endothelial cells promote tumor metastasis by chaperoning circulating tumor cells and protecting them from anoikis. PLoS ONE 2015; 10: e0141602.
Maishi N, Hida K. Tumor endothelial cells accelerate tumor metastasis. Cancer Sci 2017; 108: 1921–26.
Maishi N, Ohba, Y, Akiyama K, et al. Tumour endothelial cells in high metastatic tumours promote metastasis via epigenetic dysregulation of biglycan. Sci Rep 2016; 6: 28039.
Mierke CT. Role of the endothelium during tumor cell metastasis: is the endothelium a barrier or a promoter for cell invasion and metastasis? J Biophys 2008; 2008: 183516.
Solyanik GI, Pyaskovskaya ON, Garmanchouk LV. Cisplatin-resistant Lewis lung carcinoma cells possess increased level of VEGF secretion. Exp Oncol 2003; 24: 260–5.
Solyanik GI, Fedorchuk A, Pyaskovskaya ON, et al.Anticancer activity of aconitine-containing herbal extract. Exp Oncol 2004; 4: 307–11.
Gumcovski F, Kaminska G, Kaminski M et al.Heterogeneity of mouse vascular endothelium. Bloоd Vessels 1987; 24: 11–23.
Markowska A, Urasińska E, Domagała W. In vitro assessment of adhesion molecules expression by human endothelial cells cocultured with c-erbB2-positive and c-erbB2-negative breast carcinoma cell lines. Pol J Pathol 2008; 59: 49–54.
Kolesnik DL, Garmanchouk LV, Pyaskovskaya ON, Solyanik GI. Interactions between endothelial and tumor cells under their “contact” and “contactless” co-cultivation. Reports of NAS of Ukraine 2009; (10): 167–71 (in Ukrainian).
Wang XQ, Duan XM, Liu LH, et al.Carboxyfluorescein diacetate succinimidyl ester fluorescent dye for cell labeling. Acta Biochim Biophys Sin 2005; 37: 379–85.
Garmanchuk LV, Pyaskovskaya ON, Yahish YuV, et al.Influence of aconitine-containing herbal extract BC1 on proliferative and electrokinetic characteristics of endothelial cells. Exp Oncol 2005; 27: 262–6.
Fedorchuk OG, Pyaskovskaya OM, Skivka LM, et al. Paraneoplastic syndrome in mice bearing high-angiogenic variant of Lewis lung carcinoma: relations with tumor derived VEGF. Cytokine 2012; 57: 81–8.
Pyaskovslaya ON, Yanish YuV, Kolesnik DL, et al.The action of aconitine-containing agent ВС1 on electrokinetic properties of tumor cells Biophys Bull 2008; 21: 35–41 (in Russian).
Pyaskovskaya ON, Sorokina LV, Kolesnik DL, et al.Dynamics of changes of antioxidant system indexes during the growth of two Lewis lung carcinoma variants. Exp Oncol 2014; 36: 29–33.
Kolesnik DL, Pyaskovskaya ON, Tregubova NV, Solyanik GI. Lewis lung carcinoma variant with a high sensitivity to antitumor antiangiogenic therapy exhibits a high capacity for autophagy. Cytol Genet 2012; 46: 155–60.
Pyaskovskaya ON, Dasyukevich OI, Kolesnik DL, et al.Changes in VEGF level and tumor growth characteristics during Lewis lung carcinoma progression towards cis-DDP resistance. Exp Oncol 2007; 29: 197–202.
Bhattacharya R, Ye X-C, Wang R, et al. Intracrine VEGF signaling mediates the activity of prosurvival pathways in human colorectal cancer cells. Cancer Res 2016; 76: 3014–24.
Chen B, Le W, Wang Y et al. Targeting negative surface charges of cancer cells by multifunctional nanoprobes. Theranostics 2016; 6: 1887–98.
Kim H, Ishibashi K, Okada T, Nakamura C. Adhesion strengths between cancer cells with different malignancies and endothelial cells measured using atomic force microscopy. Jpn J Appl Phys 2019;59: SDDE01. .
Buchheit CL, Weigel KJ, Schafer ZT. Cancer cell survival during detachment from the ECM: multiple barriers to tumour progression. Nature Rev Cancer 2014; 14: 632-41
Peppicelli S, Ruzzolini J, Bianchini F, et al.Anoikis resistance as a further trait of acidic-adapted melanoma cells. J Oncol 2019; 2019: 8340926.
Gupta P, Gupta N, Fofaria NM, et al. HER2-mediated GLI2 stabilization promotes anoikisresistance and metastasis of breast cancer cells. Cancer Lett 2019; 442: 68–81.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Експериментальна онкологія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
