ВПЛИВ СПАЙК БІЛКА ВІРУСУ SARS-COV-2 НА РІСТ ТА ФЕНОТИП КЛІТИН MDA-MB-231 І MCF-7 РАКУ МОЛОЧНОЇ ЗАЛОЗИ ТА ЇХНЮ ЧУТЛИВІСТЬ ДО АПОПТОЗУ, ІНДУКОВАНОГО ІОНІЗУЮЧИМ ВИПРОМІНЕННЯМ

Автор(и)

  • В. Бриченко Національний науковий центр радіаційної медицини, гематології та онкології Національної Академії медичних наук України, Київ, Україна
  • Л. Шлапацька Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького Національної Академії наук України, Київ, Україна
  • M. Завелевич Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького Національної Академії наук України, Київ, Україна
  • Л. Зварич Національний науковий центр радіаційної медицини, гематології та онкології Національної Академії медичних наук України, Київ, Україна
  • В. Панченко Національний науковий центр радіаційної медицини, гематології та онкології Національної Академії медичних наук України, Київ, Україна
  • O. Лясківська Національний науковий центр радіаційної медицини, гематології та онкології Національної Академії медичних наук України, Київ, Україна
  • О. Скачкова Державне некомерційне підприємство «Національний Інститут раку», Київ, Україна
  • Н. Голярник Національний науковий центр радіаційної медицини, гематології та онкології Національної Академії медичних наук України, Київ, Україна
  • I. Абраменко Національний науковий центр радіаційної медицини, гематології та онкології Національної Академії медичних наук України, Київ, Україна
  • Л. Бучинська Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького Національної Академії наук України, Київ, Україна
  • A. Чумак Національний науковий центр радіаційної медицини, гематології та онкології Національної Академії медичних наук України, Київ, Україна

DOI:

https://doi.org/10.15407/exp-oncology.2025.01.024

Ключові слова:

MDA-MB-231, MCF-7 клітинні лінії, SARS-Cov-2. спайк білок. імунофенотип, апоптоз, інду- кований дією іонізуючого випромінення

Анотація

Стан питання. Коронавірусна інфекція, спричинена штамом вірусу SARS-Cov-2, крім важкого гострого респі- раторного синдрому, призводить до розвитку синдрому мультиорганної патології. Значна увага приділяється її взаємозв’язку з онкологічними захворюваннями. Дані клінічних та експериментальних досліджень на теперіш- ній час є суперечливими. Необхідні подальші дослідження для уточнення потенційного впливу SARS-Cov-2 на пухлинні клітини. Мета: дослідити вплив спайк-білка (СБ) SARS-Cov-2 на виживаність, фенотип та чутливість до апоптозу, індукованого дією іонізуючого випромінення (ІВ), клітин ліній MDA-MB-231 і MCF-7 раку мо- лочної залози. Матеріали та методи. Дослідження впливу СБ SARS-Cov-2 на ріст клітин ліній MDA-MB-231 і MCF-7 раку молочної залози проводили за допомогою проліферативного тесту з використанням кристалічного фіолетового. Профіль експресії Ki-67, CD44, CD133, CD105, CD90, CD10, CD5, CD19 та p53 досліджували мето- дом протокової цитометрії. Чутливість до ІВ-індукованого апоптозу оцінювали за забарвленням трипановим синім, 7-аміно-актиноміцином D та пропідій йодидом. Результати. Не виявлено суттєвого впливу СБ на про- ліферативну активність обох клітинних ліній при короткостроковому культивуванні. Після обробки СБ в клі- тинах лінії MDA-MB-231 зменшувався вміст субпопуляцій CD105+CD90+ та CD105+CD90– клітин (p < 0,0001). Експресія р53 підвищувалась в обох лініях. Виявлена тенденція до підвищення чутливості клітин MDA-MB-231 і MCF-7 до ІВ-індукованого апоптозу. В обох опромінених культурах виявлено збільшення клітин в S-фазі після обробки СБ порівняно з необробленими клітинами. Індукція апоптозу в клітинах лінії MDA-MB-231 супрово- джувалась значним підвищенням експресії р53; зміни були більш виразними після обробки СБ. Експресія р53 після опромінення залишалась низькою в клітинах лінії MCF-7 незалежно від впливу СБ. Висновок. Не ви- явлено посилення росту клітин пухлинних ліній MDA-MB-231 і MCF-7 під впливом СБ SARS-Cov-2. Отримані дані можуть мати певне значення для дослідження впливу на пухлинні клітини вакцинації проти SARS-Cov-2 вірусу, оскільки більшість сучасних вакцин базується на експресії СБ. Однак, ефекти in vivo можуть залежати і від інших факторів (насамперед, активуючого впливу СБ на клітини імунної системи).

Посилання

Lechner-Scott J, Levy M, Hawkes C, et al. Long COVID or post COVID-19 syndrome. Mult Scler Relat Disord. 2021;55:e103268. https://doi.org/10.1016/j.msard.2021.103268

Ståhlberg M, Reistam U, Fedorowski A, et al. Post-COVID-19 tachycardia syndrome: a distinct phenotype of post- acute COVID-19 syndrome. Am J Med. 2021;134(12):1451-1456. https://doi.org/10.1016/j.amjmed.2021.07.004

Roy S, Demmer RT. Impaired glucose regulation, SARS-CoV-2 infections and adverse COVID-19 outcomes. Transl Res. 2022;241:52-69. https://doi.org/10.1016/j.trsl.2021.11.002

Gyöngyösi M, Alcaide P, Asselbergs FW, et al. Long COVID and the cardiovascular system-elucidating causes and cellular mechanisms in order to develop targeted diagnostic and therapeutic strategies: a joint Scientific Statement of the ESC Working Groups on Cellular Biology of the Heart and Myocardial and Pericardial Diseases. Cardiovasc Res. 2023;119(2):336-356. https://doi.org/10.1093/cvr/cvac115

Gracia-Ramos AE, Saavedra MA. Systemic lupus erythematosus after SARS-CoV-2 infection: a causal or temporal relationship? Int J Rheum Dis. 2023;26(12):2373-2376. https://doi.org/10.1111/1756-185X.14896

Martini N, Singla P, Arbuckle E, et al. SARS-CoV-2-induced autoimmune hepatitis. Cureus 2023;15(5):e38932. https://doi.org/10.7759/cureus.38932

Liu Y, Sawalha AH, Lu Q. COVID-19 and autoimmune diseases. Curr Opin Rheumatol. 2021;33(2):155-162. https:// doi.org/10.1097/BOR.0000000000000776

Aboueshia M, Hussein MH, Attia AS, et al. Cancer and COVID-19: analysis of patient outcomes. Future Oncol.

;17(26):3499-3510. https://doi.org/10.2217/fon-2021-0121

Mato AR, Roeker LE, Lamanna N, et al. Outcomes of COVID-19 in patients with CLL: a multicenter international experience. Blood. 2020;136(10):1134-1143. https://doi.org/10.1182/blood.2020006965

Salvatore M, Hu MM, Beesley LJ, et al. COVID-19 outcomes by cancer status, site, treatment, and vaccination. Can- cer Epidemiol Biomarkers Prev. 2023;32(6):748-759. https://doi.org/10.1158/1055-9965.EPI-22-0607

Sawyers A, Chou M, Johannet P, et al. Clinical outcomes in cancer patients with COVID-19. Cancer Rep (Hoboken).

;4(6):e1413. https://doi.org/10.1002/cnr2.1413

Jahankhani K, Ahangari F, Adcock IM, Mortaz E. Possible cancer-causing capacity of COVID-19: Is SARS-CoV-2 an oncogenic agent? Biochimie. 2023;213:130-138. https://doi.org/10.1016/j.biochi.2023.05.014

Li J, Bai H, Qiao H, et al. Causal effects of COVID-19 on cancer risk: a Mendelian randomization study. J Med Virol.

;95(4):e28722. https://doi.org/10.1002/jmv.28722

Popov V, Bumbea H, Andreescu M, et al. Is COVID-19 infection a trigger for progression of CLL? Clin Lymphoma Myeloma Leuk. 2022;22:S260. https://doi.org/10.1016/S2152-2650(22)01313-1

Gluzman DF, Zavelevich MP, Philchenkov AA, et al. Immunodeficiency-associated lymphoproliferative disorders and lymphoid neoplasms in post-COVID-19 pandemic era. Exp Oncol. 2021;43(1):87-91. https://doi.org/10.32471/ exp-oncology.2312-8852.vol-43-no-1.15795

Dyagil IS, Abramenko IV, Martina ZV, et al. The course of chronic lymphocytic leukemia after SARS-CoV-2 virus infection. Probl Radiac Med Radiobiol. 2023;28:267-276. https://doi.org/10.33145/2304-8336-2023-28-267-276

Nguyen HT, Kawahara M, Vuong CK, et al. SARS-CoV-2 M protein facilitates malignant transformation of breast cancer cells. Front Oncol. 2022;12:e923467. https://doi.org/10.3389/fonc.2022.923467

Johnson BD, Zhu Z, Lequio M, et al. SARS-CoV-2 spike protein inhibits growth of prostate cancer: a potential role of the COVID-19 vaccine killing two birds with one stone. Med Oncol. 2022;39(3):e32. https://doi.org/10.1007/ s12032-021-01628-1

Willson CM, Lequio M, Zhu Z, et al. The role of SARS-CoV-2 spike protein in the growth of cervical cancer cells.

Anticancer Res. 2024;44(5):1807-1815. https://doi.org/10.21873/anticanres.16982

Vitiello A, Ferrara F, Auti AM, et al. Advances in the Omicron variant development. J Intern Med. 2022;292(1): 81-90. https://doi.org/10.1111/joim.13478

Feoktistova M, Geserick P, Leverkus M. Crystal violet assay for determining viability of cultured cells. Cold Spring Harb Protoc. 2016;2016(4):pdb.prot087379. https://doi.org/10.1101/pdb.prot087379

Riccardi C, Nicoletti I. Analysis of apoptosis by propidium iodide staining and flow cytometry. Nat Protoc.

;1(3):1458-1461. https://doi.org/10.1038/nprot.2006.238

Kumar P, Aggarwal R. An overview of triple-negative breast cancer. Arch Obstet Gynaecol. 2016;293(2):247-269. https://doi.org/10.1007/s00404-015-3859-y

Dias K, Dvorkin-Gheva A, Hallett RM, et al. Claudin-low breast cancer; clinical & pathological characteristics.

PLoS One.2017;12(1):e0168669. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0168669

Holliday DL, Speirs V. Choosing the right cell line for breast cancer research. Breast Cancer Res. 2011;13(4):e215. https://doi.org/10.1186/bcr2889

Sommariva M, Dolci M, Triulzi T, et al. Impact of in vitro SARS-CoV-2 infection on breast cancer cells. Sci Rep.

;14(1):e13134. https://doi.org/10.1038/s41598-024-63804-3

Mobley JA, Molyvdas A, Kojima K, et al. The SARS-CoV-2 spike S1 protein induces global proteomic changes in ATII-like rat L2 cells that are attenuated by hyaluronan. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2023;324(4):L413-L432. https://doi.org/10.1152/ajplung.00282.2022

Li Z. CD133: a stem cell biomarker and beyond. Exp Hematol Oncol. 2013;2(1):17. https://doi.org/10.1186/2162- 3619-2-17

Liu TT, Li XF, Wang L, Yang JL CD133 expression and clinicopathologic significance in benign and malignant breast lesions. Cancer Biomark. 2020;28(3):293-239. https://doi.org/10.3233/CBM-190196

Kotani N, Nakano T, Kuwahara R. Host cell membrane proteins located near SARS-CoV-2 spike protein attachment sites are identified using proximity labeling and proteomic analysis. J Biol Chem. 2022;298(11):102500. https://doi. org/10.1016/j.jbc.2022.102500

Lobba ARM, Carreira ACO, Cerqueira OLD, et al. High CD90 (THY-1) expression positively correlates with cell transformation and worse prognosis in basal-like breast cancer tumors. PLoS One. 2018;13(6):e0199254. https:// doi.org/10.1371/journal.pone.0199254

Davidson B, Stavnes HT, Førsund M, et al. CD105 (Endoglin) expression in breast carcinoma effusions is a marker of poor survival. Breast. 2010;19(6):493-498. https://doi.org/10.1016/j.breast.2010.05.013

Wang X, Liu Y, Zhou K, et al. Isolation and characterization of CD105+/CD90+ subpopulation in breast cancer MDA-MB-231 cell line. Int J Clin Exp Pathol. 2015;8(5):5105-5112.

Lee JD, Menasche BL, Mavrikaki M, et al. Differences in syncytia formation by SARS-CoV-2 variants modify host chromatin accessibility and cellular senescence via TP53. Cell Rep. 2023;42(12):e113478. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2023.113478

Zhang S, El-Deiry WS. Transfected SARS-CoV-2 spike DNA for mammalian cell expression inhibits p53 activation of p21(WAF1), TRAIL Death Receptor DR5 and MDM2 proteins in cancer cells and increases cancer cell viability after chemotherapy exposure. Oncotarget. 2024;15:275-284. https://doi.org/10.18632/oncotarget.28582

Bae YH, Shin JM, Park HJ, et al. Gain-of-function mutant p53-R280K mediates survival of breast cancer cells. Genes Genom. 2014;36:171-178. https://doi.org/10.1007/s13258-013-0154-9

Gomes AS, Trovão F, Andrade Pinheiro B, et al. The crystal structure of the R280K mutant of human p53 explains the loss of DNA binding. Int J Mol Sci. 2018;19(4):e1184. https://doi.org/10.3390/ijms19041184

Frum RA, Grossman SR. Mechanisms of mutant p53 stabilization in cancer. Subcell Biochem. 2014;85:187-197. https://doi.org/10.1007/978-94-017-9211-0_10

Balcer-Kubiczek EK, Yin J, Lin K, et al. p53 mutational status and survival of human breast cancer MCF-7 cell vari- ants after exposure to X rays or fission neutrons. Radiat Res. 1995;142(3):256-262

Maltzman W, Czyzyk L. UV irradiation stimulates levels of p53 cellular tumor antigen in nontransformed mouse cells. Mol Cell Biol. 1984;4(9):1689-1694. https://doi.org/10.1128/mcb.4.9.1689-1694.1984

Mahmoud A, Casciati A, Bakar ZA, et al. The detection of DNA damage response in MCF7 and MDA-MB-231 breast cancer cell lines after X-ray exposure. Genome Integr. 2023;14:e1. https://doi.org/10.14293/genint.14.1.001

Hargrave SD, Joubert AM, Potter BVL, et al. Cell fate following irradiation of MDA-MB-231 and MCF-7 breast cancer cells pre-exposed to the tetrahydroisoquinoline sulfamate microtubule disruptor STX3451. Molecules. 2022;27(12):e3819. https://doi.org/10.3390/molecules27123819

Sun L, Zhang S, Chen G. Effect of radiation-induction on cell cycle and apoptosis in breast cancer cell lines MDA- MB-231 and MCF-7. Cancer Res Clinic. 2018;6:511-515

Huang Y, Ishiko T, Nakada S, et al. Role for E2F in DNA damage-induced entry of cells into S phase. Cancer Res.

;57(17):3640-3643. PMID: 9288762.

Qin XQ, Livingston DM, Kaelin WG Jr, Adams PD. Deregulated transcription factor E2F-1 expression leads to S-phase entry and p53-mediated apoptosis. Proc Natl Acad Sci U S A. 1994;91(23):10918-10922. https://doi. org/10.1073/pnas.91.23.10918

Shan B, Lee WH. Deregulated expression of E2F-1 induces S-phase entry and leads to apoptosis. Mol Cell Biol.

;14(12):8166-8173. https://doi.org/10.1128/mcb.14.12.8166-8173.1994

Zhang Y, Rishi AK, Dawson MI, et al. S-phase arrest and apoptosis induced in normal mammary epithelial cells by a novel retinoid. Cancer Res. 2000;60(7):2025-2032. PMID: 10766194

##submission.downloads##

Опубліковано

11.07.2025

Як цитувати

Бриченко , В., Шлапацька, Л., Завелевич M., Зварич , Л., Панченко , В., Лясківська O., … Чумак A. (2025). ВПЛИВ СПАЙК БІЛКА ВІРУСУ SARS-COV-2 НА РІСТ ТА ФЕНОТИП КЛІТИН MDA-MB-231 І MCF-7 РАКУ МОЛОЧНОЇ ЗАЛОЗИ ТА ЇХНЮ ЧУТЛИВІСТЬ ДО АПОПТОЗУ, ІНДУКОВАНОГО ІОНІЗУЮЧИМ ВИПРОМІНЕННЯМ. Експериментальна онкологія, 47(1), 24–33. https://doi.org/10.15407/exp-oncology.2025.01.024

Номер

Том 47 № 1 (2025): Експериментальна онкологія

Розділ

Оригінальні внески

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Експериментальна онкологія

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.