Abstract

Σύμφωνα με το μοντέλο καρκίνου των βλαστικών κυττάρων (CSC), υψηλότερη έκφραση CD133 σε ιστό όγκου συσχετίζεται με μετάσταση και φτωχή πρόγνωση στον καρκίνο του παχέος εντέρου. Ως τέτοια, η CD133-θετικό (CD133

+) υποπληθυσμό καρκινικών κυττάρων πιστεύεται ότι παίζει έναν κεντρικό ρόλο στην ανάπτυξη των όγκων και τη μεταστατική εξέλιξη. Αν και οι + κύτταρα CD133

πιστεύεται ότι εμφανίζουν περισσότερα CSC-όπως και τη συμπεριφορά και είναι αποκλειστικά υπεύθυνος για τον αποικισμό των όγκων, πρόσφατη έρευνα δείχνει ότι CD133

– κύτταρα από μεταστατικούς όγκους του παχέος εντέρου όχι μόνο διαθέτει επίσης την ικανότητα αποικισμού αλλά και την προώθηση της ανάπτυξης της μεγαλύτερους όγκους σε ένα μοντέλο ποντικού από + κύτταρα CD133

, υποδηλώνοντας ότι υπάρχει ένας εναλλακτικός μηχανισμός της μετάστασης. Αυτή η μελέτη διερεύνησε τη δυνατότητα αυτή με την εξέταση της βιωσιμότητας των κυττάρων, ογκογονικότητα, και τον πολλαπλασιασμό και την ανάπτυξη της ικανότητας του CD133

+ και CD133

– υποπληθυσμών της κυτταρικής σειράς SW620, ένα ανθρώπινο μεταστατικό καρκίνο του παχέος εντέρου κυτταρική γραμμή, τόσο ένα

in vitro

μοντέλο κύτταρο και ένα

in vivo

μοντέλο ποντικού. Ενώ και οι δύο SW620

CD133- και SW620

CD133 + κύτταρα βρέθηκαν να συμμετάσχουν σε αμφίδρομη μεταγωγής τύπου κυττάρων σε αντίδραση με την έκθεση σε περιβαλλοντικούς στρεσογόνους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της υποξίας, μια προσκόλληση περιβάλλον χωρίς κυττάρων και εξωκυττάριας διέγερση της μήτρας, τόσο

in vitro

και

in vivo

, CD133

– κύτταρα βρέθηκαν να έχουν ένα πλεονέκτημα ανάπτυξης κατά τα πρώτα αποικισμό λόγω της μεγαλύτερης αντοχής τους στην αναστολή του πολλαπλασιασμού. Με βάση αυτά τα ευρήματα, ένα υποθετικό μοντέλο στο οποίο τα κύτταρα καρκίνου του παχέος εντέρου συμμετέχουν σε εναλλαγή τύπου κυττάρων σε αντίδραση στην έκθεση σε περιβαλλοντικούς στρεσογόνους παράγοντες προτείνεται. Τέτοια αλλαγή μπορεί να παρέχει ένα πλεονέκτημα επιβίωσης κατά την πρώιμη εποικισμού, καθώς και ότι εξηγούν προηγούμενες αντικρουόμενες παρατηρήσεις

Παράθεση:. Hsu CS, Tung CY, Yang CY, Lin CH (2013) απάντηση στο στρες σε όγκων σε πρώιμο στάδιο αποικισμός ρυθμίζει μεταγωγή του CD133-Θετικές και CD133-Αρνητική Υποπληθυσμοί σε μια ανθρώπινη Μεταστατικό γραμμής του καρκίνου του παχέος εντέρου κυττάρων, SW620. PLoS ONE 8 (4): e61133. doi: 10.1371 /journal.pone.0061133

Επιμέλεια: Wael El-Rifai, Vanderbilt University Medical Center, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής

Ελήφθη: 23 του Οκτωβρίου του 2012? Αποδεκτές: 5 Μαρ 2013? Δημοσιεύθηκε: 5η του Απριλίου 2013

Copyright: © 2013 Hsu et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτό το έργο υποστηρίχθηκε από επιχορηγήσεις έρευνας NSC 97-3112-B-075-002, NSC 98 με 3112-B-010-023-Β4, και NSC 97-2320-B-010-024-my3 από το Εθνικό Επιστημονικό Συμβούλιο και από το Στόχος για το κορυφαίο πανεπιστήμιο σχέδιο από το Υπουργείο Παιδείας, Δημοκρατία της Κίνας. Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή οι

οι περισσότεροι θάνατοι λόγω καρκίνου του παχέος εντέρου συσχετίζεται με μετάσταση του πρωτογενούς όγκου και όχι ανάπτυξη του πρωτογενούς όγκου. Ως εκ τούτου, την απόκτηση κατανόησης της μετάστασης του καρκίνου του παχέος εντέρου μπορεί να αυξήσει σημαντικά το ποσοστό επιβίωσης των ασθενών. Η επίτευξη ενός τέτοιου στόχου είναι ιδιαίτερα σημαντική, καθώς η διάμεση συνολική διάρκεια επιβίωσης των ασθενών μεταστατικό καρκίνο του παχέος εντέρου είναι σήμερα λιγότερο από 2 χρόνια και το ποσοστό επιβίωσης 5-χρόνια λιγότερο από το 10% [1], [2]. Η απόκτηση κατανόησης της μετάστασης θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει πολύ στην επιλογή της κατάλληλης στρατηγικής θεραπεία

Είναι σήμερα γνωστό ότι η μετάσταση των όγκων είναι μια διαδικασία πολλών σταδίων στην οποία η κακοήθεια των καρκινικών κυττάρων αναπτύσσεται σταδιακά σε 3 διαδοχικά στάδια:. Ενδαγγείωση, εξαγγείωση, και ο αποικισμός [3]. Στο στάδιο ενδαγγείωση, κατά την οποία τα καρκινικά κύτταρα υποβάλλονται σε κυτταρική λειτουργικές αλλαγές σε προετοιμασία για τη μετανάστευση των κυττάρων και την πέψη εξωκυτταρικής μήτρας (ECM), τα καρκινικά κύτταρα αρχίζουν να ξεφύγουν από την πρωτογενή θέση και εισβάλουν στο σύστημα κυκλοφορίας. Στο στάδιο εξαγγείωση, τα καρκινικά κύτταρα κυκλοφορούν στα αιμοφόρα αγγεία και του λεμφικού συστήματος πριν μεταφερθούν σε μακρινές μεταστατικές θέσεις. Κατά το στάδιο του καρκίνου του εποικισμού, τα μεταφερόμενα κύτταρα όγκου προσαρμοστούν στο μικροπεριβάλλον και αρχίζουν να πολλαπλασιάζονται. Στο αρχικό στάδιο αποικισμό, τα καρκινικά κύτταρα αμφισβητηθεί από πολλούς περιβαλλοντικούς στρεσογόνους παράγοντες, όπως οι αλληλεπιδράσεις ECM, συνθήκες υποξίας, διέγερση αυξητικό παράγοντα, και τις αλληλεπιδράσεις του ανοσοποιητικού συστήματος, που οδηγούν σε θάνατο ή λήθαργο τους [3]. Τα λίγα κύτταρα που μπορούν να προσαρμοστούν στις στρεσογόνους παράγοντες και να επιβιώσει γίνει ο υποπληθυσμός των καρκινικών κυττάρων που εμπλέκονται στον αποικισμό του καρκίνου και είναι υπεύθυνοι για την πομπή μετάσταση.

Πρόσφατα, ένα μοντέλο καρκινικά βλαστικά κύτταρα (ΚΕΠ) έχει προταθεί και συζητηθεί ευρέως [4]. Αυτό το μοντέλο βασίζεται σε προηγούμενες έρευνες στις οποίες ένα μικρό υποπληθυσμό καρκινικών κυττάρων που απομονώθηκαν από τον πρωτογενή όγκο που χαρακτηρίζονται από υψηλή αντοχή απόπτωση, μεγάλη διάρκεια ζωής, και την υψηλή διαφοροποίηση και ικανότητα κλωνική επέκταση ορίστηκαν ως καρκινικά βλαστικά κύτταρα [5]. Σύμφωνα με το μοντέλο CSC, όλα τα καρκινικά κύτταρα που απελευθερώνονται από την αρχική τοποθεσία διαδίδονται, αλλά μόνο ΚΕΠ μπορούν να επιβιώσουν και να δημιουργήσουν αποικίες σε μεταστατικές θέσεις. Αρκετές μελέτες έχουν αναφέρει ότι CSCs συμμετέχουν εις την πρόοδον μετάσταση [4], [6]. Ένας αριθμός δεικτών κυττάρου, συμπεριλαμβανομένων CD133, CD166, CD26 και έχουν χρησιμοποιηθεί για την απομόνωση του υποπληθυσμού CSC εντός καρκίνο του παχέος εντέρου-κυτταρικών πληθυσμών [7], [8]. Μεταξύ αυτών, προμινίνη 1 (CD133) είναι μία διαμεμβρανική πρωτεΐνη pentaspan βρέθηκε αρχικά σε αιμοποιητικά βλαστικά κύτταρα στον μυελό των οστών [9]. Πρόσφατες μελέτες έχουν αναφέρει CD133 να είναι μια πιθανή βιοδείκτη της μετάστασης και κακή πρόγνωση σε ασθενείς με καρκίνο του παχέος εντέρου [10] – [12]. Σύμφωνα, ανοσοϊστοχημική (IHC) χρώση του ιστού καρκίνου του παχέος εντέρου αποκάλυψε υψηλή έκφραση του CD133 να συσχετίζεται με μετάσταση στο ήπαρ και χαμηλή επιβίωση [12], [13].

Η πρωτεΐνη CD133 έχει βρεθεί να είναι πιο άφθονα στο ήπαρ βλάβες μεταστατικό σύγκριση με πρωτοπαθή καρκίνο του παχέος εντέρου βλάβες [14]. Παρ ‘όλα αυτά, CD133 θεωρείται ευρέως ένα δείκτη CSC στον καρκίνο του παχέος εντέρου. Ως προς τα κάτω ρύθμιση του CD133 έχει ευρέως παρατηρείται κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης του όγκου, η έκφραση του πιστεύεται ότι ρυθμίζεται κατά τη διάρκεια της διαφοροποίησης των κυττάρων [15]. Σε ένα πείραμα ξενομοσχεύματος ποντικού διερεύνηση της CD133-αρνητικό (CD133

-) και CD133-θετικό (CD133

+) υποπληθυσμών των καρκινικών κυττάρων πρωτογενούς παχέος εντέρου, μόνο το CD133

+ υποπληθυσμό βρέθηκε ικανό σχηματισμού επαγωγή όγκων [15] – [17]. Τα ευρήματα αυτά, εκτός από την ευρεία και αποτελεσματική χρήση του CD133 ως βιοδείκτη για την απομόνωση βλαστικών κυττάρων σε καρκινικούς ιστούς [18], [19], υποδηλώνουν ότι ένας υποπληθυσμός CD133

+ κύτταρα δρα ως ΚΕΠ στην μετάσταση του παχέος εντέρου καρκίνο

Ωστόσο, αρκετά αμφιλεγόμενα ευρήματα έχουν προκύψει από τη σύγκριση των CD133

-. και CD133

+ υποπληθυσμών σε κυτταρικές γραμμές και πρωτογενείς καλλιέργειες καρκίνου του παχέος εντέρου [20] – [23]. Παρά το γεγονός ότι και οι δύο CD133

– και CD133

+ υποπληθυσμούς HCT-116 κύτταρα, μια ανθρώπινου καρκίνου του παχέος εντέρου κυτταρική γραμμή, έχουν βρεθεί να επάγουν την ανάπτυξη του όγκου σε μοντέλα ποντικών [22], η CD133

– υποπληθυσμός μίας ανθρώπινο μεταστατικό καρκίνο του παχέος εντέρου κυτταρική γραμμή, LoVo, βρέθηκε πιο ανθεκτικά στην θεραπεία 5-φθοροουρακίλη από το CD133

+ υποπληθυσμό [20]. Ομοίως, Shmelkov et al. βρήκε έναν υποπληθυσμό CD133

– κόλου καρκινικά κύτταρα που απομονώνονται από μια τοποθεσία του ήπατος μεταστατικού σε ένα μοντέλο ξενομοσχεύματος ποντικού να έχουν ένα υψηλότερο επίπεδο της ογκογονικότητας από το υποπληθυσμό CD133

+ κύτταρα [23]. Αυτά τα αντικρουόμενα αποτελέσματα, δεν μπορεί να εξηγηθεί από το μοντέλο CSC, και υποδηλώνουν την ύπαρξη ενός εναλλακτικού μηχανισμού στη μετάσταση πομπή.

SW620 είναι μια ανθρώπινη κυτταρική σειρά καρκίνου του παχέος εντέρου, που προέρχεται από ένα μεταστατικό περιοχή των λεμφαδένων. Καθώς διαθέτει τόσο CD133

+ και CD133

– υποπληθυσμών σε μια κατάσταση γενικής κουλτούρας (δηλαδή, που λαμβάνονται σε ένα πιάτο που περιέχει ένα μέσο L15 και 10% FBS σε 37 ° C), SW620 μπορεί να χρησιμεύσει ως μια εξαιρετική κυττάρων μοντέλο σύμφωνα με το οποίο για να διερευνήσει τις διαφορές μεταξύ CD133

+ και CD133

– υποπληθυσμών μέσα σε κύτταρα που προέρχονται από το ίδιο γενετικό υπόβαθρο. Χρησιμοποιώντας αυτό το μοντέλο, η μελέτη αυτή απομονώθηκε το CD133

+ και CD133

– υποπληθυσμών σε SW620 κυτταρική γραμμή για να συγκρίνετε ογκογενετικότητας τους, τη συμπεριφορά των κυττάρων και τον πολλαπλασιασμό και την ικανότητα ανάπτυξης τόσο

in vitro

και em

in vivo

. Με βάση τα αποτελέσματα, ένα υποθετικό μοντέλο του αποικισμού του καρκίνου σε μετάσταση που εξηγεί τα αμφιλεγόμενα ευρήματα πρόσφατων μελετών προτείνεται.

Αποτελέσματα

Η κυτταρική σειρά SW620 αποτελείται από 2 υποπληθυσμών με υψηλές και χαμηλές CD133 έκφραση

Σχήμα 1Α δείχνει ότι η κυτταρική γραμμή SW620 ήταν χωρισμένη σε 2 πληθυσμούς, η SW620

CD133 + και SW620

CD133- υποπληθυσμών, ανάλογα με το επίπεδο CD133-έκφρασης, των οποίων η SW620

CD133 + πληθυσμού που καταλαμβάνει το 75% των κυττάρων SW620 σε μια γενική κατάσταση του πολιτισμού. Για την απομόνωση των υποπληθυσμών, με φθορισμό ενεργοποιημένων κυττάρων διαλογή και ανάλυση (FACS) πραγματοποιήθηκε και επιβεβαιώθηκε στη συνέχεια με αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης αντίστροφης μεταγραφής (RT-PCR) και στύπωμα western. Τα υψηλά και κακώς εκφράζεται υποπληθυσμών στη συνέχεια εντοπίστηκαν εκτελώντας ανάλυση των CD133

υψηλή και CD133

αρνητική κατανομή ζώνη (Εικόνα 1Β). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι SW620

CD133 + κύτταρα εκφράζουν περισσότερο CD133 mRNA και η πρωτεΐνη από SW620

CD133- κύτταρα (Σχήμα 1Γ και 1Δ), η οποία απέκλεισε το ενδεχόμενο εναλλακτικό μάτισμα ή κανονισμού μετατόπιση [24]. Είναι καλά γνωστό ότι SW620 περιέχει 2 διακριτές μορφολογικές κυτταρικούς τύπους, ένα μικρό σφαιρικό (λευκό βέλος, Εικόνα 1 Ε? Σχήμα S1A και S1B) και ένα διπολικό είδος (μαύρο βέλος, Εικόνα 1 Ε? Βέλους-κεφαλή, Εικόνα S1A και S1B) [25 ], του οποίου η αναλογία δεν διαφέρει σημαντικά στο SW620

CD133 + και SW620

CD133- υποπληθυσμών.

Η έκφραση CD133 των κυττάρων SW620 αναλύθηκε και τα κύτταρα ταξινομήθηκαν με FACS Canto και FACS Aria, αντίστοιχα. (Α) Μέτρηση της έκφρασης CD133 με κυτταρομετρία ροής έδειξε ότι το 75% των κυττάρων ήταν SW620

CD133 + κυττάρων και το 25% ήταν SW620

CD133- κύτταρα (λευκό αιχμής δείχνει χρώση ελέγχου για IgG ποντικού). (Β) Το top 5% του CD133 + υποπληθυσμό (CD133

υψηλή) και το κάτω του 5% του υποπληθυσμό CD133- (CD133

αρνητικές) συλλέχθηκαν χρησιμοποιώντας FACS Aria. (C) Άνω πίνακας δείχνει τα αποτελέσματα RT-PCR για CD133 mRNA. Κάτω πίνακας δείχνει τα αποτελέσματα RT-PCR για GAPDH mRNA χρησιμοποιήθηκε σαν ένας έλεγχος για να εκτελέσει την κανονικοποίηση. (Δ) Η άνω ομάδα παρουσιάζει τα αποτελέσματα Western Blot για CD133 πρωτεΐνης σε συνολικό κύτταρο λύονται. Κάτω πάνελ δείχνει τα αποτελέσματα για άλφα τουμπουλίνης χρησιμοποιήθηκε ως έλεγχος φόρτωσης. (Ε) SW620

μορφολογία των κυττάρων υπό οπτικό μικροσκόπιο (20 ×) CD133 +. (F) SW620

CD133- μορφολογία των κυττάρων υπό οπτικό μικροσκόπιο (20 Χ).

Η

καρβοζυφθορεσκεϊνη διοξικής-ηλεκτριμιδύλ εστέρα (CFSE) χρώση FACS δοκιμασία και ΜΤΤ αποκάλυψε ότι η ικανότητα πολλαπλασιασμού των υποπληθυσμών SW620 είναι παρόμοια σε μια γενική κατάσταση καλλιέργειας (Σχήμα S1c και S1D), ενώ ΜΤΤ δοκιμασία με ταξόλη, σισπλατίνη, ακτινομυκίνη D, και τη θεραπεία καμπτοθεκίνη αποκάλυψε την κυτταρική βιωσιμότητα των υποπληθυσμών να είναι παρόμοια (Σχήμα S2A να S2D). Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι SW620

CD133 + και SW620

CD133- κύτταρα δεν έχουν εμφανείς μορφολογικές και φυσιολογικές διαφορές σε μια γενική κατάσταση του πολιτισμού. Δεδομένου ότι τα αποτελέσματα αυτά δεν μπορούν να εξηγήσουν τα διάφορα επίπεδα ογκογένεσης μεταξύ των CD133 υποπληθυσμών που βρέθηκαν σε προηγούμενες μελέτες [23], που δείχνουν ότι η παρακίνηση των διαφορετικών επιπέδων ογκογένεσης μπορεί να αποδοθεί στην έκθεση σε συγκεκριμένες περιβαλλοντικές συνθήκες.

SW620

κύτταρα CD133- παρουσιάζουν υψηλότερη ικανότητα σχηματισμού αποικιών από SW620

CD133 + κυττάρων σε μια κουλτούρα 3D Matrigel

Η ικανότητα της εξαγγειωμένα καρκινικών κυττάρων να αυξάνονται παρά την άμεση έκθεση σε μικροπεριβάλλον στρεσογόνους παράγοντες στη μεταστατική περιοχή είναι απαραίτητη για μεταστατικά κύτταρα να προχωρήσουν σε αποικισμό του όγκου [26]. Matrigel, ένα διαλυτό εκχύλισμα υπόγειο πρωτεΐνη μεμβράνης που προέρχεται από το σάρκωμα ποντικού Engelbreth-Holm-Swarm, μπορεί να χρησιμεύσει ως

ex vivo

μικροπεριβάλλον στο οποίο τα κύτταρα εκτίθενται σε 3D αρχιτεκτονική, την αλληλεπίδραση ECM, και ο παράγοντας διέγερσης της ανάπτυξης [27 ]. Ως εκ τούτου, ένα μοντέλο καλλιέργειας 3D Matrigel έχει γίνει ευρέως ως ένα πειραματικό μοντέλο για τη μέτρηση της ογκογονικότητας [28] – [30]. Χρησιμοποιώντας αυτό το μοντέλο για να συγκρίνουν την ικανότητα σχηματισμού αποικιών των SW620

CD133 + και SW620

CD133- κύτταρα, 500 SW620

CD133 + και SW620

CD133- κύτταρα σπάρθηκαν πάνω σε ένα παχύ πολιτισμού Matrigel. Ποσοτικοποίηση των ορατών αποικιών μετά από 3 εβδομάδες καλλιέργειας αποκάλυψε ότι η SW620

CD133- κύτταρα, τα οποία είχαν σχηματιστεί μία μέση 51,8 αποικίες (SD = 3.8), είχε μια υψηλότερη ικανότητα σχηματισμού αποικίας σε σχέση με το SW620

CD133 + κυττάρων, η οποία είχε σχηματίσει μια μέση τιμή 10,3 αποικιών. (SD = 2,2? Σχήμα 2Α)

Καθαρισμένα SW620

CD133 + και SW620

CD133- κύτταρα σπάρθηκαν πάνω σε Matrigel για περαιτέρω ανάλυση του κυτταρικού πολλαπλασιασμού και αποικισμός. (Α) Άνω πίνακας παρουσιάζει το σύνολο και διευρυμένη εικόνα για αποικίες μορφολογία? κάτω πάνελ δείχνει αποικίες μετράνε μετά από 3 εβδομάδες επώασης. Τα CD133 + κύτταρα SW620

διαμορφώνεται κατά μέσο όρο 10 αποικίες (SD = 2,2) και το SW620

CD133- κύτταρα μέση των 50 αποικιών (SD = 3.8). Bar = 100 μm. (Β) Cell μετρούν μετά από 3 ημέρες επώασης.

Η

Ο πολλαπλασιασμός των κυττάρων στην πρώιμη φάση εξετάστηκε περαιτέρω με ποσοτικοποίηση του αριθμού των κυττάρων σε κάθε κλώνο. Όταν περίπου 200 κύτταρα σπάρθηκαν σε ένα χαμηλής κυτταρικής πυκνότητας σε καλλιέργεια 3D Matrigel και τον αριθμό των κυττάρων κάθε αποικία μετρήθηκε ένα προς ένα στο μικροσκόπιο μετά από 3 ημέρες επώασης, τα αποτελέσματα αποκάλυψαν ότι η SW620

CD133 + κύτταρα ήταν λιγότερο πολλαπλασιαστική από SW620

CD133- κύτταρα (Εικόνα 2Β). Συγκεκριμένα, μόνο ένα μικρό ποσοστό των SW620

CD133 + κύτταρα (μαύρη γραμμή) ήταν σε θέση να ολοκληρώσει 2 (αριθμός κυττάρων = 4, 3,4%) ή περισσότερο (αριθμός κυττάρων & gt? 4, 0,4%) γύρους του κυτταρικού κύκλου, και οι περισσότεροι είχαν βιώσει συνελήφθη ανάπτυξης, έτσι ώστε μόνο το 22,5% διαιρούμενο μία φορά για να γίνει 2 κύτταρα και 67,7% δεν υφίστανται καμία κυτταρική διαίρεση σε όλα. Η SW620

CD133- κύτταρα (γκρι μπάρα) βρέθηκαν να είναι πιο ανεκτική στην αναστολή του πολλαπλασιασμού λόγω της έκθεσης στον πολιτισμό 3D Matrigel, με 4,7 φορές περισσότερες SW620

CD133- κύτταρα (18%) από ό, τι SW620

CD133 + κυττάρων που ήταν σε θέση να ολοκληρώσει ≥2 γύρους του κυτταρικού κύκλου. Αυτή η διαφορά κατά 4,7 φορές σε μεγάλο ποσοστό αποικιών (n≥4) μεταξύ των τύπων 2-κυττάρου είναι παρόμοια με την 5-πλάσια διαφορά στον αριθμό των ορατών αριθμών αποικιών προηγουμένως παρατηρηθεί. Αυτό το αποτέλεσμα δείχνει ότι τα διαφορετικά επίπεδα ανοχής, ειδικά το υψηλότερο επίπεδο των SW620

CD133- κυττάρων, στην αναστολή του πολλαπλασιασμού από το μικροπεριβάλλον οδηγεί σε διαφορετικά επίπεδα ογκογένεσης μεταξύ SW620

CD133 + και SW620

CD133- κύτταρα, παρέχοντας SW620

CD133- κύτταρα με μεγαλύτερη ικανότητα να συμμετάσχει σε σχηματισμό όγκων σε πρώιμο μεταστατικές θέσεις.

SW620

CD133- κύτταρα έχουν υψηλότερο επίπεδο ογκογένεσης από SW620

CD133 + σε γυμνό μοντέλο ποντικού

Το

in vivo

ογκογονικότητας SW620

CD133 + και SW620

CD133- κύτταρα εξετάστηκε σε ένα γυμνό μοντέλο ποντικού (ηυ /ηυ). Μετά τον εμβολιασμό του 10

5 κύτταρα σε μία υποδόρια περιοχή, το μέγεθος του όγκου μετρήθηκε κάθε 3 ημέρες για 4 εβδομάδες. Το ποσοστό επιβίωσης ελεύθερη νόσου φαίνεται στο Σχήμα 3Α. Και οι δύο τύποι κυττάρων ήταν ικανοί να παράγουν ιστό του όγκου μετά από 4 εβδομάδες εμβολιασμό. Αν και αιματοξυλίνη και εοσίνη (Η &? Ε) χρώση αποκάλυψε την μορφολογία του όγκου των τύπων 2 κυττάρων να είναι παρόμοια (Σχήμα S3A και S3b), ο ρυθμός ανάπτυξης βρέθηκε να διαφέρουν, με SW620

CD133- κύτταρα που βρίσκονται σε θέση να παράγει μεγαλύτερα καρκινικά κύτταρα σε ένα προγενέστερο στάδιο. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 3C, με 2 εβδομάδες μετά τον εμβολιασμό, το 78% των ποντικών που εμβολιάστηκαν με SW620

CD133- κύτταρα είχαν αναπτύξει όγκους & gt? 2 mm σε μέγεθος (ανοικτός κύκλος), ενώ μόνο το 11% των ποντικών που εμβολιάστηκαν με SW620

CD133 + κύτταρα είχαν πράξει (γεμάτος κύκλος). Επιπλέον, η μέση διάμετρος των όγκων που είχε αναπτυχθεί μετά SW620

CD133- εμβολιασμό ήταν 1,9 φορές μεγαλύτερη από ότι μετά από SW620

CD133 + εμβολιασμό (Σχήμα 3Β και 3C). Αυτά τα αποτελέσματα, τα οποία επιβεβαιώνουν ότι SW620

CD133- κύτταρα έχουν μεγαλύτερη ογκογενετικότητας από SW620

CD133 + κύτταρα και συμφωνία με τα αποτελέσματα που λαμβάνονται με τη χρήση του

ex vivo

πειραματικό μοντέλο, παρέχει την πρώτη κυτταρική σειρά αποδείξεις ότι το CD133

– υποπληθυσμό έχει μεγαλύτερες πιθανότητες να ξεκινήσει την εξέλιξη του όγκου σε μεταστατικές θέσεις [23]

τα καθαρισμένα SW620

CD133 + και SW620

CD133- κύτταρα εγχέονται υποδόρια σε γυμνά ποντίκια.. (Α) Γεμάτο και κενές κύκλους αναφέρουν το ρυθμό επιβίωσης ελεύθερης νόσου του SW620

CD133 + και SW620

CD133- κύτταρα, αντίστοιχα, Ν = 11. (Β) Άνω φωτογραφία δείχνει το σχηματισμό όγκων λόγω SW620

CD133 + κυττάρων ενοφθαλμισμό στην αριστερή πλευρά και λόγω SW620

CD133- ενοφθαλμισμό των κυττάρων στη δεξιά πλευρά. Κάτω φωτογραφία δείχνει τα μεγέθη της SW620

CD133 + και SW620

CD133- όγκους. (C) Διάγραμμα που δείχνει τις μέσες διαμέτρους του CD133 SW620

+ (3,8 χιλιοστά, SD = 2.1) και SW620

CD133- (8,1 χιλιοστά, SD = 2.6) όγκους, Ν = 11, Ρ = 0,0006.

μεταγωγή κυψέλης τύπου μεταξύ SW620

CD133- και SW620

CD133 + υποπληθυσμών προκαλείται από τη διέγερση μικροπεριβάλλον

Αν και προτροπής του CD133 ρύθμιση προς τα άνω από την έκθεση σε ορισμένους παράγοντες άγχους και μορφές περιβαλλοντικής διέγερση παρατηρήθηκε σε αρκετές προηγούμενες

vitro

πειράματα κύτταρο στο [31] – [33], η αλλαγή του CD133

– υποπληθυσμό στο CD133

+ υποπληθυσμό των καλλιεργημένων κυττάρων όγκου του εγκεφάλου πρωτοβάθμια παρατηρήθηκε σε μια πρόσφατη

in vivo

πείραμα [34]. Παρόμοια μεταγωγής παρατηρήθηκε στην κυτταρική σειρά NANK, μια κύρια γραμμή καρκίνου του παχέος εντέρου. Παρά το γεγονός ότι NANK είναι ένα CD133

-. Κυτταρική σειρά απομονώθηκε από ωοθηκών μεταστατικό καρκίνο του παχέος εντέρου ιστούς, CD133

+ κυττάρων βρέθηκαν σε NANK που προκαλείται από όγκο [21]

Σύμφωνα με τα ευρήματα αυτά, η στροφή μεταξύ SW620

CD133- και SW620

CD133 + κυττάρων σε μια μη ισορροπημένη τρόπο παρατηρήθηκε στη γενική κατάσταση του πολιτισμού σε αυτή τη μελέτη. Συγκεκριμένα, το 16,7% των καθαρισμένων SW620

CD133- κύτταρα αλλάξει σε SW620

CD133 + κύτταρα (Σχήμα 4, λευκή γραμμή στο δεξί πάνελ), ενώ μόνο το 4,7% των

CD133 + κυττάρων SW620 αλλάξει σε SW620

CD133- κύτταρα (λευκό μπαρ στο αριστερό πλαίσιο, Εικόνα 4). Αυτό το 3,6-πλάσια διαφορά στην ικανότητα μεταγωγής μεταξύ SW620

CD133- και SW620

CD133 + κύτταρα μπορεί να εξηγήσει το μεγαλύτερο ποσοστό των SW620

CD133 + σε σύγκριση με SW620

CD133- κύτταρα (3:01) στο γενικό συνθήκη καλλιέργειας (Σχήμα 1). Αυτή η εξήγηση υποστηρίζεται από τα αποτελέσματα της δοκιμασίας ΜΤΤ, η οποία αποκάλυψε ότι οι δύο πληθυσμοί έχουν παρόμοιο ρυθμό πολλαπλασιασμού, και έτσι αποκλείεται η δυνατότητα του ανταγωνισμού ανάπτυξης.

Αριστερός πίνακας δείχνει SW620

CD133 + κυττάρων και δεξιά πίνακας δείχνει κύτταρα SW620

CD133-. λεπτομερείς περιγραφές παρουσιάστηκαν στο αποτέλεσμα.

Η

Διερεύνηση των καρκινικών κυττάρων που απομονώνονται κατά τη διάρκεια των προηγούμενων πειραμάτων ξενομοσχεύματος (Εικόνα 3Α) επιβεβαίωσε τα συμπεράσματα αυτά. Ενώ το 90,3% των καρκινικών κυττάρων που είχαν πολλαπλασιαστεί από SW620

CD133- κύτταρα μεταπήδησε αργότερα στο SW620

CD133 + κύτταρα, μόνο το 4,8% των

CD133 + κυττάρων SW620 αλλάξει σε SW620

CD133- κύτταρα (Σχήμα 4, διαγώνια γραμμή). Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η αλλαγή τύπου κυττάρου μπορεί να διαμορφώνεται με διέγερση από το

in vivo

μικροπεριβάλλον. Για να ελέγξει την υπόθεση αυτή, τις επιπτώσεις της έκθεσης σε υποξία, ένα κύτταρο-συγκόλληση-ελεύθερο περιβάλλον, και ECM διέγερση, 3 δυνητικές μορφές του στρες στο

vivo εξετάστηκε

μικροπεριβάλλον στο. Προκειμένου να δημιουργηθεί μια υποξική κατάσταση, η συγκέντρωση του οξυγόνου στον θάλαμο καλλιέργειας ελέγχεται σε 1% με τη χρήση του οργάνου PROOX 110 και η θερμοκρασία διατηρείται στους 37 ° C. Λαμβάνοντας υπόψη ότι η έκθεση σε υποξία αυξηθεί σημαντικά εναλλαγή των SW620

CD133- κύτταρα να SW620

CD133 + κύτταρα, συγκεκριμένα από 16,7% έως 40% (p = 0.0064), οδήγησε σε καμία σημαντική μεταβολή στην έκταση στην οποία SW620

CD133 + κυττάρων αλλάξει σε SW620

CD133- κύτταρα (p = 0,13) μετά από 4 εβδομάδες καλλιέργειας στην κατάσταση υποξίας.

για να ελέγξετε την έκθεση σε ένα κύτταρο-συγκόλληση-free κατάσταση χρησιμοποιώντας ένα 3D σύστημα καλλιέργειας, κύτταρα φορτώθηκαν Algimatrix, ένα τεχνητό υλικό βιο-ικρίωμα χωρίς συστατικό ECM. Τα κύτταρα καλλιεργήθηκαν σε χαμηλή πυκνότητα (10

5 ανά φρεάτιο) για την πρόληψη της επαφής μεταξύ κυττάρων. Μετά από 2 εβδομάδες καλλιέργειας, τα κύτταρα απομονώθηκαν από το πήκτωμα και έκφραση CD133 μετρήθηκε με FACS. Λαμβάνοντας υπόψη ότι η έκθεση σε ένα κύτταρο-συγκόλληση-ελεύθερο περιβάλλον αύξησε σημαντικά την εναλλαγή των SW620 κυττάρων σε SW620

CD133-

CD133 +, συγκεκριμένα από 16,7% σε 64,5% (p & lt? 0.001), οδήγησε σε καμία σημαντική αλλαγή στην βαθμός στον οποίο SW620

CD133 + κυττάρων αλλάξει σε SW620

CD133- κύτταρα (p = 0,57). Για να εξεταστεί η επίδραση του ECM διέγερση, η κυτταρική καλλιέργεια πραγματοποιήθηκε σε μία πλάκα επικαλυμμένα με Matrigel. Παρά το γεγονός ότι η έκθεση σε ECM διέγερση ανέστειλε σημαντικά την έκφραση CD133 σε δύο τύπους κυττάρων, είχε ένα μεταβλητό επίπτωση στην έκταση της μεταγωγής κυτταρικού τύπου. Ενώ μειώθηκε εναλλαγή των SW620 κυττάρων σε SW620

CD133-

CD133 + κυττάρων από 16,7% έως 5% (μαύρη γραμμή στο δεξί πάνελ, σ & lt? 0.001) σε επικαλυμμένα με Matrigel πλάκα και έως 13% σε ένα 3D Matrigel καλλιέργεια (Σχήμα 4, δεξιό πλαίσιο, οριζόντια συμπληρώθηκε μπαρ, p = 0.19), αυξήθηκε μεταγωγή SW620

CD133 + κυττάρων ομάδα από 5% έως 11% σε ένα Matrigel επικαλυμμένα πλάκα (p = 0.055) και σε 27% το μια κουλτούρα 3D Matrigel (Σχήμα 4, αριστερό πάνελ, οριζόντια γεμάτο μπαρ, p = 0,023).

Έλεγχος της έκθεσης στις 3 μορφές περιβαλλοντικού στρες αποκάλυψε την ύπαρξη ενός σημαντικού ρύθμιση της μεταγωγής CD133 σε απάντηση σε τέτοιου είδους ανοίγματα, με την έκθεση σε υποξία και κυτταρικής προσκόλλησης-ελεύθερο περιβάλλον προωθώντας σημαντικά εναλλαγή των SW620

CD133- κύτταρα να SW620

CD133 + κύτταρα, ενώ η έκθεση σε ECM διέγερση προώθηση σημαντικά εναλλαγή των SW620

CD133 + κυττάρων σε SW620

κύτταρα CD133-. Αυτά τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι η ρύθμιση των SW620

CD133- και SW620

CD133 + υποπληθυσμούς σε

in vivo

περιβάλλον διαμορφώνεται από έκθεση σε πολλαπλούς παράγοντες που δρουν συνεργιστικά επί των κυττάρων, και ότι η μεταγωγή κυττάρου-τύπου μεταξύ υποπληθυσμών ενδέχεται να απαιτούνται για την προσαρμογή στο μικροπεριβάλλον στις αρχές του αποικισμού όγκου.

Συζήτηση

έχει συζητηθεί ευρέως ότι ΚΕΠ διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στην εξέλιξη της μετάστασης [7], [35]. Από τις διάφορες δείκτες κυττάρων, συμπεριλαμβανομένων των CD133, CD144, και CD166, που έχουν χρησιμοποιηθεί για την αναγνώριση ΚΕΠ, μια σειρά από ανεξάρτητες μελέτες έχουν αποδείξει ότι η CD133

+ υποπληθυσμό καρκινικών κυττάρων του παχέος εντέρου έχουν υψηλότερα επίπεδα βλαστική ικανότητα και ογκογονικότητας ότι η CD133

– υποπληθυσμό. Δύο ανεξάρτητες μελέτες που απομονώνονται CD133

+ και CD133

– υποπληθυσμών από τα καρκινικά κύτταρα του παχέος εντέρου και μεταμοσχεύονται τους σε NOD /SCID ποντίκια διαπίστωσε ότι μόνο το CD133

+ κυττάρων μπορεί να ξεκινήσει το σχηματισμό όγκων [15], [17]. Μια μελέτη χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο ξενομοσχεύματος βρεθεί ότι η CD133

+ υποπληθυσμό κυττάρων όγκου κόλου εμφανίζουν επίσης την ικανότητα διαφοροποίησης multi-γενεαλογία και ένα υψηλό επίπεδο ογκογονικότητας [16].

Ωστόσο, πρόσφατες μελέτες 2 βρέθηκε ότι η CD133

– υποπληθυσμό του μεταστατικού καρκίνου του παχέος εντέρου κύτταρα στο ήπαρ και ο καρκίνος των ωοθηκών κινεί επίσης το σχηματισμό όγκων, και, τελικά, επάγουν μεγαλύτερη ανάπτυξη του όγκου από το CD133

+ υποπληθυσμό [21], [23]. Η αντικρουόμενων φύση αυτών των διαφόρων αποτελεσμάτων μπορεί να οφείλεται στη χρήση πειραματικών μοντέλων που προέρχονται από διαφορετικό γενετικό υπόβαθρο. Το μοντέλο κυτταρική γραμμή καρκίνου του παχέος εντέρου παρέχει ένα συμβατικό και αναπαραγώγιμο πειραματικό μοντέλο που επιτρέπει τη σύγκριση των 2 CD133 υποπληθυσμών. Από τις κυτταρικές σειρές 2 που χρησιμοποιούνται ως πειραματικά μοντέλα καρκίνου του παχέος εντέρου, που μπορεί να διαιρεθεί σε CD133

+ και CD133

– υποπληθυσμών [32], το HCT116 κυτταρική γραμμή, η οποία καθιερώθηκε κυρίως από όγκους του παχέος εντέρου, έχει μικρότερη ( & lt? 5%) CD133

– υποπληθυσμός από την κυτταρική γραμμή SW620. Σύμφωνα με τις προηγούμενες συγκρίσεις της βιωσιμότητας των κυττάρων και ογκογενετικότητας μεταξύ HCT116

CD133- και HCT116

CD133 + κυττάρων από τα πειράματα ανάλυσης και ξενομοσχεύματος ΜΤΤ, HCT116

CD133- και HCT116

έχουν CD133 + κύτταρα έχουν βρεθεί να έχουν παρόμοια επίπεδα βιωσιμότητας και ογκογενετικότητας [22].

στην παρούσα μελέτη, η SW620

CD133- και SW620

CD133 + υποπληθυσμών βρέθηκαν να έχουν παρόμοια μορφολογία, ρυθμό πολλαπλασιασμού, και η ανταπόκριση του φαρμάκου σε ένα γενική κατάσταση του πολιτισμού. Ωστόσο, οι SW620

CD133- κύτταρα εμφανίζονται σημαντικά μεγαλύτερη ανάπτυξη σε μια κουλτούρα 3D Matrigel και σε πειράματα ξενομοσχεύματος ποντικού. Αυτά τα αποτελέσματα παρέχουν τα πρώτα αποδεικτικά στοιχεία ότι CD133

– κύτταρα του παχέος εντέρου έχουν μεγαλύτερη ογκογενετικότητας από CD133

+ κύτταρα του παχέος εντέρου σε πειραματικά μοντέλα με το ίδιο γενετικό υπόβαθρο, γεγονός που υποδηλώνει ότι ορισμένες περιβαλλοντικές παράγοντες θα μπορούσαν να προκαλέσουν διαφορετικούς ρυθμούς ανάπτυξης. Δυστυχώς, η έκθεση σε μια μορφή στρες, όπως υποξία ή ECM διέγερση, μόνη της, δεν φάνηκε να επηρεάζει το ρυθμό πολλαπλασιασμού (Σχήμα S4A), υποδεικνύοντας ότι η αναστολή θα μπορούσε να προκληθεί από ένα σύνθετο μηχανισμό ρύθμισης ή /και έναν αριθμό παραγόντων που δρουν συνεργιστικά στο μικροπεριβάλλον. Η ύπαρξη ενός τέτοιου σύνθετου μηχανισμού μένει να διερευνηθεί

Εναλλαγή μεταξύ CD133

+ και CD133

-. Υποπληθυσμών έχει παρατηρηθεί σε πολλούς τύπους καρκινικών κυττάρων [36] – [38]. Είναι γνωστό ότι CD133

+ ΚΕΠ θα στραφούν σε CD133

– κυττάρων κατά τη διάρκεια της διαφοροποίησης [16], και ότι μια τέτοια αλλαγή είναι μιας κατεύθυνσης και μη αναστρέψιμη. Στο χημικά επαγόμενης μοντέλο διαφοροποίησης, θεραπεία βουτυρικό νάτριο του ανθρώπινου καρκίνου του παχέος εντέρου κυτταρικές γραμμές ΗΤ-29 και HCT116 έχει βρεθεί ότι επάγει CD133 μειορρύθμιση και επιθηλιακή διαφοροποίηση [39]. Αρκετές μελέτες όγκων έχουν διαπιστώσει ότι η αλλαγή του CD133

– κύτταρα να CD133

+ κυττάρων μπορεί να προκληθεί από την έκθεση σε παράγοντα ανάπτυξης και περιβαλλοντικούς στρεσογόνους παράγοντες. Συγκεκριμένα, η έκθεση σε ΤΟΡ-βήτα 1 έχει βρεθεί ότι ενεργοποιούν CD133 αναρρύθμιση στην Huh7 και ηπατοκυτταρικό καρκίνωμα Α549 και κυτταρικές σειρές καρκίνου του πνεύμονα και να αυξήσει κύτταρο ογκογονικότητα σε ένα γυμνό μοντέλο ποντικών [33], [36]. Ενώ έχει βρεθεί η έκθεση σε υποξία για να επάγει την έκφραση CD133 σε πνεύμονα και καρκίνο του παγκρέατος κύτταρα, αυτά μετασχηματίζονται CD133

+ καρκινικά κύτταρα να αποκτήσουν περισσότερη βλαστική ικανότητα και κακοήθειας [31], [40]. Η υποξία που προκαλείται από την έκφραση CD133 σε όγκο του εγκεφάλου συσχετίζεται επίσης με υψηλότερη επιθετικότητα του όγκου [41].

Σε ένα μοντέλο ξενομοσχεύματος των μεταστατικών όγκων του παχέος εντέρου, + κύτταρα CD133

ανιχνεύθηκαν σε έναν όγκο που παράγεται από καθαρισμένη CD133

– κυττάρων [21], υποδηλώνοντας ότι η αλλαγή τύπου κυττάρου μπορεί επίσης να συμβεί σε καρκίνο του παχέος εντέρου κύτταρα. Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης δείχνουν σαφώς την ύπαρξη αμφίδρομης εναλλαγή μεταξύ SW620

CD133 + και SW620

CD133- υποπληθυσμών, και ότι μια τέτοια αλλαγή μπορεί να διαμορφωθεί από την έκθεση σε διάφορους στρεσογόνους παράγοντες. Συγκεκριμένα, η έκθεση σε είτε επικαλυμμένα με Matrigel πλάκα ή μία καλλιέργεια 3D Matrigel βρέθηκε να επάγει σημαντικά μεταγωγής των SW620

CD133 + να SW620

CD133- κύτταρα, τα τελευταία των οποίων έχει βρεθεί ότι παρουσιάζουν την μεγαλύτερη ανάπτυξη σε

ex vivo

και

in vivo

μοντέλα. Σε πιλοτικές μελέτες, η έκθεση των τύπων Ι και IV του κολλαγόνου και λαμινίνη, τα 3 κύρια συστατικά ECM, παρατηρήθηκε να επάγει αναστολή της έκφρασης CD133 σε παρόμοια έκταση (δεδομένα δεν παρουσιάζονται). Σε αντίθεση, η έκθεση σε υποξία ή ένα κύτταρο-προσφύσεως κατάσταση ελεύθερης βρέθηκε για την μετατροπή της SW620

CD133- κύτταρα στην παρούσα μελέτη. Αυτό το αποτέλεσμα παρατηρήθηκε επίσης χρησιμοποιώντας το σύστημα καλλιέργειας χέρι-drop, η οποία παρέχει την έκθεση σε ένα κύτταρο-προσκόλληση περιβάλλον ελεύθερο, στο οποίο SW620

CD133 + κυττάρων βρέθηκαν σε SW620

CD133 – μορφοποίηση σφαίρες, γεγονός που υποδηλώνει ότι παίζουν ένα ρόλο στην οδήγηση ογκογένεση [32]

στο συμβατικό μοντέλο της εξέλιξης της μετάστασης, τόσο CD133

+ και CD133

-. τα καρκινικά κύτταρα απελευθερώνονται στην κυκλοφορία του αίματος, όταν αρχίζει μετάσταση [42], αλλά μόνο CD133

+ κύτταρα είναι σε θέση να επιβιώσουν και να προετοιμαστεί ο αποικισμός του όγκου (Σχήμα 5, άνω φωτογραφία). Ωστόσο, αρκετές μελέτες των κυτταρικών σειρών καρκίνου του παχέος εντέρου έχουν αναφερθεί ότι τόσο CD133

+ και CD133

– κύτταρα μπορεί να προετοιμάσει το σχηματισμό όγκων [21] – [23]. Η παρούσα μελέτη, η οποία παρατηρείται αυτό το φαινόμενο στην κυτταρική σειρά SW620, διαπίστωσε επίσης ότι τα καρκινικά κύτταρα του παχέος εντέρου μπορούν να συμμετάσχουν σε μεταγωγή κυττάρων-τύπου μεταξύ της SW620

CD133- και SW620

CD133 + υποπληθυσμών σε απάντηση στο μικροπεριβάλλον του στρες. Με βάση αυτές τις παρατηρήσεις, ένα εναλλακτικό υποθετικό μοντέλο του αποικισμού καρκίνου του παχέος εντέρου στην θέση της μετάστασης, η οποία απεικονίζεται στο Σχήμα 5, προτείνεται εδώ. Στις αρχές της δεκαετίας μεταστατικό στάδιο, τα καρκινικά κύτταρα μεταναστεύουν στη μεταστατική περιοχή και να αρχίσει τον αποικισμό. Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης, τα κύτταρα εκτίθενται απευθείας σε πολλές μορφές περιβαλλοντικού στρες και διέγερσης, μεταξύ των οποίων ECM διέγερση προωθεί την αλλαγή του CD133

+ για να CD133

– κυττάρων, η τελευταία εκ των οποίων έχουν ένα πλεονέκτημα ανάπτυξης λόγω των μεγαλύτερη αντίσταση στην αναστολή του πολλαπλασιασμού από το μικροπεριβάλλον. Μετά τον αποικισμό των όγκων έχει συσταθεί και τα καρκινικά κύτταρα έχουν οργανωθεί σε ένα συμπαγή όγκο, άλλες μορφές περιβάλλον στρες, συμπεριλαμβανομένης της έκθεσης σε υποξία και κυτταρικής προσκόλλησης-ελεύθερο περιβάλλον, προωθούν την αλλαγή του CD133

– να CD133

+ κυττάρων, τα οποία, επειδή ο τελευταίος τύπος έχει βρεθεί να έχουν μεγαλύτερη βλαστική ικανότητα και κακοήθειας στο παχύ έντερο και άλλους τύπους καρκίνου [36], [43], μπορεί να αυξήσει αργότερα την ανάπτυξη του όγκου.

Άνω πάνελ δείχνει συμβατικό CSC μοντέλο, στο οποίο μόνο CD133

+ παχέος εντέρου καρκινικά κύτταρα δημιουργούν αποικίες στο μεταστατικό χώρο πριν διαφοροποιούνται σε CD133

– κυττάρων κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης του όγκου. Κάτω πίνακας δείχνει το υποθετικό μοντέλο, στο οποίο οι δύο CD133

+ και CD133

– κύτταρα αποικίζουν στο μεταστατικό περιοχή και στην οποία CD133

– κύτταρα έχουν μεγαλύτερη ικανότητα αποικισμού. Ενώ ECM διέγερση προωθεί την αλλαγή του CD133

+ κύτταρα να CD133

– κύτταρα στην πρώιμη φάση της αποικιοκρατίας, η έκθεση σε υποξία και 3D αρχιτεκτονική μετά τον αποικισμό προκαλεί μεταγωγή του CD133

– κύτταρα να CD133

+ κύτταρα .

Η

Αυτό το υποθετικό μοντέλο εξηγεί τα αντικρουόμενα αποτελέσματα που προέκυψαν από προηγούμενες μελέτες CD133

+ και CD133

– καρκίνου του παχέος εντέρου κύτταρα. Αν και CD133 είναι γνωστό ως δείκτη βλαστικών κυττάρων, τα αποτελέσματα των προηγούμενων μελετών, καθώς και η παρούσα μελέτη, δείχνουν ότι τόσο CD133

+ και CD133

– κύτταρα μπορούν να δημιουργήσουν ανάπτυξη του όγκου, γεγονός που υποδηλώνει ότι CD133 μπορεί να μην είναι μια απόλυτη βιοδείκτης για τον καρκίνο βλαστικών κυττάρων στον καρκίνο του παχέος εντέρου.