Αφηρημένο

Η πιο θανατηφόρα φάση της εξέλιξης του καρκίνου είναι μεταστατικό μετατροπή. Επιθηλιακά-to-μεσεγχυματικά μετάβαση (ΕΜΤ) είναι μια βασική διαδικασία με την οποία τα καρκινικά κύτταρα αποκτούν επεμβατικές και μεταστατικό φαινοτύπους. Προκειμένου να αναπαράγονται μακροσκοπικές μεταστάσεις, διαδίδονται καρκινικά κύτταρα φαίνεται να απαιτεί την ικανότητα αυτο-ανανέωσης. Ωστόσο, ο υποκείμενος μηχανισμός που καθορίζει τις διαδικασίες αυτές είναι ελάχιστα κατανοητή. Ένας πιθανός μηχανισμός υποκείμενη μετάσταση είναι σύντηξη μεταξύ μυελοειδή κύτταρα και καρκινικά κύτταρα. Σε αυτή τη μελέτη, βρήκαμε ότι αυθόρμητα σχηματισμένα ογκογόνο υβρίδια μεταξύ μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων μυελού των οστών που προέρχονται από (MSC) και τρεις διαφορετικές κυτταρικές γραμμές μη μικροκυτταρικού καρκίνου του πνεύμονα (NSCLC) συνέβαλαν στην άκρως κακοήθη υποπληθυσμούς τόσο με EMT και βλαστικών κυττάρων που μοιάζουν ιδιότητες. Υβρίδια χάσει επιθηλιακά μορφολογία τους και ανέλαβε μια εμφάνιση που μοιάζουν με ινοβλάστες. Up-ρύθμιση του βιμεντίνη, α-λείου μυός ακτίνη (α-SMA), και φιμπρονεκτίνη, και προς τα κάτω ρύθμιση της Ε-καδερίνης και pancytokeratin παρατηρήθηκαν σε ογκογόνα υβρίδια. Αυτά τα κύτταρα παρουσίασαν επίσης αυξημένη έκφραση του δείκτη βλαστικών κυττάρων προμινίνη-1 (CD133) και υπερ-έκφραση παραγόντων μεταγραφής Oct4, Nanog, BMI1, Notch 1, ΑΙ_ϋΗ1 καθώς και Sox2, όλα τα γονίδια που είναι υπεύθυνα για τη ρύθμιση και τη διατήρηση του φαινοτύπου των βλαστικών κυττάρων. Επιπλέον, σε αυθόρμητα σχηματισμένα υβρίδια ογκογόνα, αυξημένη pneumosphere σχηματισμού ικανότητα και την ικανότητα του όγκου σχηματισμού NOD ποντίκια /SCID ήταν ανιχνεύσιμα. Έτσι, κυτταρική σύντηξη μεταξύ καρκίνου του πνεύμονα κυττάρων και MSCs παρέχει ένα nonmutational μηχανισμό που θα μπορούσε να συμβάλει στην παρεκκλίνουσα πρότυπα έκφρασης των γονιδίων και να οδηγήσουν σε εξαιρετικά κακοήθη υποπληθυσμών τόσο ικανό EMT και με τις ιδιότητες των καρκινικών βλαστικών κυττάρων (ΚΕΠ).

Παράθεση: Xu MH, Gao Χ, Luo D, Zhou XD, Xiong W, Liu GX (2014) EMT και Απόκτηση βλαστικών κυττάρων-Like Properties εμπλέκονται σε αυθόρμητο σχηματισμό ογκογόνων Υβρίδια μεταξύ του καρκίνου του πνεύμονα και μυελού των οστών μεσεγχυματικά βλαστικά κύτταρα . PLoS ONE 9 (2): e87893. doi: 10.1371 /journal.pone.0087893

Συντάκτης: Vladimir V. Kalinichenko, Ιατρικό Κέντρο Νοσοκομείο Σινσινάτι των παιδιών, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής

Ελήφθη: 17 Αυγ 2013? Αποδεκτές: 6 Ιανουαρίου 2014? Δημοσιεύθηκε: 6, Φλεβάρη του 2014

Copyright: © 2014 Xu 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:. Το έργο υποστηρίχθηκε από επιχορηγήσεις από το Εθνικό Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών της Κίνας (81071728). 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

ο καρκίνος του πνεύμονα, κυρίως μη-μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα (NSCLC), παραμένει η κύρια αιτία θνησιμότητας σχετίζονται με τον καρκίνο σε όλο τον κόσμο. Οι πιο κοινές μορφές των λεγόμενων NSCLC περιλαμβάνουν αδενοκαρκίνωμα, καρκίνωμα πλακωδών κυττάρων και καρκίνωμα μεγάλου κυττάρου [1], [2]. μετάσταση όγκου είναι η κύρια αιτία θανάτου από NSCLC. Ωστόσο, οι μηχανισμοί που εμπλέκονται στην μετάσταση όγκου παραμένουν ελάχιστα κατανοητοί.

Ο επιθηλιακά-μεσεγχυματικά μετάβαση (ΕΜΤ) είναι μια διαδικασία trans-διαφοροποίηση με την οποία κύτταρα υφίστανται μια μορφολογική μετάβαση από το επιθηλιακό πολωμένο φαινότυπο με τον φαινότυπο μεσεγχυματικά ινοβλαστοειδή, και συνεπάγεται απώλεια των κυτταρικών πολικότητας, μειωμένη κυττάρου-προς-κύτταρο προσκόλληση, και αυξημένη κινητικότητα και την ικανότητα για τη μετανάστευση [3]. EMT έχει προταθεί να είναι ένα ουσιαστικό βήμα για τη διάδοση των καρκινικών κυττάρων και τη μετάσταση. Κατά τη διαδικασία της μετάστασης του όγκου, η οποία συχνά ενεργοποιημένη από μια EMT, διαδίδονται καρκινικά κύτταρα φαίνεται να απαιτεί την ικανότητα αυτο-ανανέωσης, προκειμένου να αναπαράγονται μακροσκοπικές μεταστάσεις. Πρόσφατες εργασίες αποκάλυψαν ότι η διαδικασία της ΕΜΤ παράγει κύτταρα με ιδιότητες stemlike στον πληθυσμό μαστικού κυττάρου [4]. Η σχέση μεταξύ ΕΜΤ και την απόκτηση των ιδιοτήτων των βλαστικών κυττάρων που μοιάζουν με τα καρκινικά κύτταρα μπορεί να εξηγήσει γιατί ΕΜΤ επάγει την εξέλιξη του όγκου. Ωστόσο, οι μηχανισμοί που προκαλούν και, στη συνέχεια, διατήρηση αυτής της μεσεγχυματικά /βλαστικών κυττάρων κατάσταση παραμένουν ασαφείς.

Η απόκτηση της μεταστατικής ικανότητας από τα κύτταρα του όγκου θεωρείται αργά γεγονός στην εξέλιξη των κακοήθων όγκων, στην οποία το μεταστατικό κύτταρο είναι τεκμαίρεται ότι προκύψει σταδιακά και βήμα-σοφό να συσσωρεύονται τα επιπλέον μεταλλάξεις που απαιτούνται για την κινητικότητα. Πρόσφατα, ωστόσο, το παράδειγμα αυτό έχει αμφισβητηθεί. Νέα στοιχεία δείχνουν ότι τα κακοήθη κύτταρα μπορούν να διαδώσουν σε πολύ πιο πρώιμο στάδιο από ό, τι είχε προηγουμένως αναγνωριστεί στα ογκογένεση [5], [6]. Αυτό υποδηλώνει ότι μια προηγούμενη σκανδάλη πρέπει να οδηγούν στην ανάπτυξη της κινητικό φαινότυπο, επιτρέποντας κάποια από αυτά τα κύτταρα για να απελευθερωθούν από τον πρωτογενή όγκο, εισβάλλουν στο μικροαγγείωση, τα ταξίδια και να δημιουργήσουν εστίες σε απομακρυσμένες θέσεις. Ο σχηματισμός υβριδίων μεταξύ καρκινικών κυττάρων και κυττάρων που προέρχονται από μυελό των οστών εντός της κανονικής που σχετίζονται με όγκους στρώματος έχει υποστηριχθεί ως nonmutational μηχανισμός που θα μπορούσε να συμβάλει στην παρεκκλίνοντα πρότυπα γονιδιακής έκφρασης που συνδέονται με υψηλά κακοήθη υποπληθυσμών [7] – [11].

σύντηξη κυττάρων είναι μια θεμελιώδης διαδικασία που λαμβάνει χώρα σε τόσο υγεία και την ασθένεια, κατά την οποία δύο ή περισσότερα κύτταρα γίνει ένα με τη συγχώνευση των μεμβρανών του πλάσματος τους και αναδιατάσσοντας πυρηνική περιεχόμενό τους. Οι απόγονοι των κυτταρική σύντηξη είναι γνωστές ως υβρίδια. Τέτοια υβρίδια σύντηξης μοιράζονται τα γενετικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά των δύο μητρικών κυττάρων [7], [9], [12]. Το γονιδίωμα των καρκινικών κυττάρων θα μπορούσε να συνεισφέρει ογκογονικότητα των υβριδίων, ενώ μυελοειδή κύτταρα θα μπορούσαν να συμβάλουν έκφραση των γονιδίων μεσεγχυματικών και αυξημένη μεταστατικό δυναμικό.

Κατά τη διάρκεια της τελευταίας δεκαετίας, αρκετές διακριτές υποομάδες των μυελοειδών κυττάρων του όγκου που διηθούν έχουν περιγραφεί [ ,,,0],13], μεταξύ των οποίων μεσεγχυματικά βλαστικά κύτταρα (MSCs) επέστησαν την προσοχή για το γεγονός ότι ένα ρόλο στην εξέλιξη του καρκίνου [14] – [16]. MSCs είναι ένας μικρός πληθυσμός κυττάρων εντός του διαμερίσματος κύτταρο μεσεγχυματικού στρωματικά που έχουν την ικανότητα να αυτο-ανανέωση και να διαφοροποιούνται σε πολλαπλές κυτταρικές γραμμώσεις. MSCs διείσδυση είναι κοινή σε NSCLS [17]. Στην πλειονότητα των περιπτώσεων, MSCs που διηθούν όγκο παρέχουν διάφορες λειτουργικές ενισχύσεις για την προώθηση της κακοήθειας, που κυμαίνονται από διαρθρωτική στήριξη για τη δημιουργία ενός προ-μεταστατικό περιβάλλον [18], [19].

Στο σύνολό τους, αυτές οι διαφορετικές γραμμές αποδείξεις υποδεικνύουν την υπόθεση ότι συντηκογόνα μυελοειδή κυτταρικούς πληθυσμούς, όπως τα MSCs, θα μπορούσε να διευκολύνει την ικανότητα των καρκινικών κυττάρων να αποκτήσουν μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων και ιδιότητες παρόμοιες με μεταφορά διακριτές κυτταρικές δυνατότητες κατά τη διάρκεια μιας φυσικής εκδήλωσης σύντηξης με καρκινικά κύτταρα. Ως εκ τούτου, ο σκοπός αυτής της μελέτης ήταν να προσδιορίσει κατά πόσον τα υβρίδια που σχηματίζονται με σύντηξη μεταξύ των ανθρώπινων κυττάρων καρκίνου του πνεύμονα και MSCs που λαμβάνονται από μυελό των οστών θα μπορούσε να γίνει ένας πόρος για μεσεγχυματικά /καρκινικά βλαστικά κύτταρα που μοιάζουν.

Αποτελέσματα

αυθόρμητο σχηματισμό της MSC-πνεύμονα Καρκίνος Υβρίδια

καλλιεργημένα MSCs εκτίθενται ινοβλαστών-όπως η μορφολογία των κυττάρων (Σχήμα S1 Α), τυπικό φαινότυποι και ήταν θετικά για CD44, CD105 και αρνητικά για CD34 (Σχήμα S1B), και έχουν πολυδυναμικότητα να διαφοροποιηθούν σε οστεοβλάστες, λιποκύτταρα και χονδροκύτταρα μετά από οστεογονική, αδιπογονική και χονδρογονική διαφοροποίηση επαγωγή (Σχήμα S1c-Ε).

θα αξιολογηθούν κατ ‘αρχάς αν αυθόρμητα σχηματισμένα heterotypic υβρίδια θα μπορούσε να βρεθεί σε ένα πείραμα συγκαλλιέργειας. Τα στρωματικά κύτταρα μυελού φθορισμό χαρακτηρισμένες με ρετροϊική μεταγωγή με φορείς RFP που εκφράζουν και κύτταρα καρκινώματος πνεύμονα κολλήθηκαν με φορείς EGFP που εκφράζουν. Εμείς συν-καλλιεργημένα ανθρώπινα MSCs με ανθρώπινα Α549, Η460, ή SK-MES-1 καρκινικά κύτταρα του πνεύμονα. Μετά από 72 ώρες, τα κύτταρα που εκφράζουν τόσο EGFP και RFP ανιχνεύθηκαν (Σχήμα 1Α). Καθώς προχωρούσε κυτταρικής σύντηξης, παρατηρήσαμε MSCs σταδιακά στροφή πράσινο και καρκινικά κύτταρα πνεύμονα βαθμιαία στροφή κόκκινο, έτσι διπλά φθοριζόντων κυττάρων, με διακριτή μορφολογία στρωματικά και εκπέμπουν κίτρινο φθορισμό, προέκυψε (Σχήμα 1Β). Η παρουσία δύο ή περισσότερους πυρήνες ανιχνεύθηκε σε περισσότερα από αυτά τα κύτταρα. Η heterotypic υβριδικό πληθυσμός αποτελούσε 2,91 ± 0,35%, 1,23 ± 0,13% ή 3,20 ± 0,48% του συνόλου των κυττάρων στο MSC-Α549 συγκαλλιέργεια, MSC-Η460 συν-καλλιέργεια ή MSC-SK-MES-1 συν-καλλιέργεια, αντίστοιχα , όπως αξιολογήθηκε με κυτταρομετρία ροής (Σχήμα 1 C). Ωστόσο, ένα πείραμα ελέγχου έδειξε ότι κυτταρική σύντηξη ήταν σχετικά μη ανιχνεύσιμα όταν συν-καλλιέργεια ανθρώπινων MSCs με BEAS-2Β (φυσιολογικό ανθρώπινο βρογχικά επιθηλιακά κυτταρική γραμμή) ή MRC-5 (φυσιολογικό ανθρώπινο πνεύμονα κυτταρική σειρά ινοβλαστών), αντίστοιχα.

(Α) φθορισμού μικροφωτογραφίες ενός συν-καλλιέργεια του Α549-EGFP (πράσινο) και MSC-RFP (κόκκινο), που δείχνει τον σχηματισμό του διπλά επισημασμένου υβριδικό κύτταρο με δύο πυρήνες και ινοβλαστικών σχήμα (βέλη). μπαρ κλίμακα, 50 μm. (Β) φθορισμού μικροφωτογραφίες, που λαμβάνονται σε 2-ωρα διαστήματα, από συν-καλλιέργειες SK-MES-1-EGFP (πράσινο) με MSC-RFP (κόκκινο), δείχνοντας εμφανή συμμετοχή της σύντηξης κυττάρων (βέλη) και την αλλαγή του χρώματος σε η αλληλεπίδραση του καρκίνου του πνεύμονα κυττάρων με MSCs. μπαρ κλίμακα, 10 μm. (Γ) Ποσοτικοποίηση της αυθόρμητης υβριδισμού μεταξύ των κυττάρων καρκίνου του πνεύμονα (Α549-EGFP, Η460-EGFP ή SK-MES-1-EGFP) και MSC-RFP σε υψηλής πυκνότητας συν-πολιτισμού. Ο αριθμός των υβριδίων εκτιμήθηκε με ανάλυση κυτταρομετρίας ροής και εκφράζεται ως ποσοστό των συνολικών κυττάρων. Τα δεδομένα αντιπροσωπεύουν τη μέση τιμή ± SEM τριών πειραμάτων. (Δ) Ανάλυση FISH της HCC827 /MSC συν-καλλιέργειες. Αρσενικά MSCs καλλιεργήθηκαν με θηλυκό HCC827 καρκίνο του πνεύμονα κυττάρων για 8 ημέρες και σταθερό. FISH (Spectrum κόκκινο-Υ χρωμόσωμα και το φάσμα πράσινο-Χ χρωμόσωμα) πραγματοποιήθηκε και πυρήνες βάφτηκαν με DAPI (μπλε). Πράσινα βέλη δείχνουν Χ χρωμοσώματα και κόκκινα βέλη, Y χρωμοσώματα. Αρσενικό MSCs εξέφρασαν ένα Υ χρωμόσωμα και ένα Χ χρωμόσωμα ενώ οι γυναίκες κυττάρων HCC827 εκφράζεται μόνο Χ χρωμοσώματα. Σε HCC827 υβριδίων /MSC: παράδειγμα δύο κυττάρων, το ένα που φιλοξενούν δύο πυρήνες και το άλλο με ένα πυρήνα. Αυτά τα δύο κύτταρα το καθένα διαθέτει ένα χρωμόσωμα Υ που υποδηλώνει κύτταρο MSC προέλευσης. μπαρ κλίμακα, 25 μm.

Η

Για να επιβεβαιώσουν το ρόλο της σύντηξης, MSCs φύλο αταίριαστα και HCC827 κύτταρα συν-καλλιεργήθηκαν και heterotypic υβρίδια αξιολογήθηκαν από FISH των φυλετικών χρωμοσωμάτων. Για αυτά τα πειράματα, θηλυκά κύτταρα HCC827 κατέστησαν ανθεκτικά από λεντοϊού μεταγωγή πουρομυκίνης. Τα υβρίδια HCC827 /MSC επιλέχθηκαν με έκθεση σε 1 μg /mL πουρομυκίνη, η οποία προκάλεσε την πλήρη εξαφάνιση των αρσενικών MSC. Μετά από 5 ημέρες επιλογή, ανιχνεύθηκε η εμφάνιση υβριδίων αρσενικό που προέρχονται με τη μορφολογία του στρώματος. Μερικά από τα υβρίδια περιείχε ένα μόνο πυρήνα με ένα Υ χρωμόσωμα και διάφορα χρωμοσώματα Χ, υποδεικνύοντας ότι ο πυρήνας ενός αρσενικού MSC είχε συγχωνευμένο με τον πυρήνα ενός θηλυκού κυττάρου HCC827. Μερικά κύτταρα περιείχαν δύο πυρήνες, μία με ένα χρωμόσωμα Υ και το άλλο χωρίς ένα χρωμόσωμα Υ, υποδεικνύοντας ότι η μεμβράνη ενός αρσενικού MSC είχε συντήκονται με την μεμβράνη του κυττάρου ενός θηλυκού HCC827 χωρίς σύντηξη των δύο πυρήνων (Σχήμα 1 D). Άλλα κύτταρα περιείχε ένα ενιαίο πυρήνα με ένα Υ χρωμόσωμα και ένα χρωμόσωμα Χ, γεγονός που υποδηλώνει μίτωση των συγχωνευμένων πολυπύρηνων προκαλώντας MSC που προέρχονται μονοπύρηνων θυγατρικά κύτταρα (Σχήμα S2A).

Για να επιβεβαιωθεί η εμφάνιση της σύντηξης

in vivo

, MSCs φύλο αταίριαστα και HCC827 κύτταρα προσφάτως αναμίχθηκαν με την ίδια αναλογία όπως εκείνη που χρησιμοποιείται στο

in vitro δοκιμασίες

τότε ξενομοσχεύτηκε με υποδόρια ένεση σε ποντικούς με ανοσοανεπάρκεια NOD /SCID. σύντηξη κυττάρων μεταξύ των MSCs και των κυττάρων HCC827 αξιολογήθηκε με FISH των φυλετικών χρωμοσωμάτων. Πέντε εβδομάδες μετά ξενομεταμόσχευση, αυθόρμητα σχηματισμένα υβρίδια ογκογόνο αρσενικό προερχόμενα ανιχνεύθηκαν (Σχήμα S2B). Συλλογικά, αυτά τα δεδομένα δείχνουν ότι αυθόρμητα σχηματισμένα υβρίδια καρκίνο του MSC-πνεύμονα μπορεί να παρατηρηθεί τόσο

in vitro

και

in vivo

.

Fusion μεταξύ MSCs και καρκινικά κύτταρα πνεύμονα Προκαλεί μορφολογικές μεταβολές και Αναστολή ανάπτυξης

σε 5 έως 7 ημέρες μετά το τέλος της θεραπείας πουρομυκίνης, απομονώσαμε υβρίδια φθορισμού πουρομυκίνη ανθεκτικά με φθορισμό ενεργοποιημένων κυττάρων διαλογή. Μετά τη συγχώνευση με την MSC-RFP, κύτταρα Α549-EGFP χάσει επιθηλιακά μορφολογία τους. Έγιναν διασπείρεται αναλαμβάνοντας μία ινοβλάστες σαν εμφάνιση με ένα επίμηκες σχήμα και εμπρός-πίσω πολικότητα. Το ίδιο αποτέλεσμα παρατηρήθηκε με την Η460-EGFP και SK-MES-1-EGFP κύτταρα (Σχήμα 2Α). Αυτά τα υβρίδια που εκφράζονται τόσο EGFP και RFP (Σχήμα 2Β), και δύο ή περισσότερους πυρήνες ανιχνεύτηκαν στις περισσότερες από αυτά τα κύτταρα. Οι παρατηρήσεις μας δείχνουν ότι η μετάβαση από τα επιθηλιακά προς μορφολογικά χαρακτηριστικά μεσεγχυματικά-σαν προκλήθηκε με σύντηξη.

(Α) εικόνες αντίθεσης φάσης του ετεροτυπική υβριδίων και των αντίστοιχων γονικών καρκινικά κύτταρα του πνεύμονα. Μετά από σύντηξη με MSCs, καρκίνο του πνεύμονα κύτταρα διεσπαρμένα, έχασαν επιθηλιακή μορφολογία τους και προσλάβει μοιάζουν με ινοβλάστες εμφάνιση με επίμηκες σχήμα και εμπρός-πίσω πολικότητα. μπαρ κλίμακα, 500 μm. (Β) ομοεστιακό μικροσκόπιο λέιζερ απεικόνισης. υβρίδια Α549 /MSC ανέλαβε μια εμφάνιση που μοιάζουν με ινοβλάστες και εκφράζεται τόσο EGFP και RFP. Ράβδος κλίμακας, 25 μm.

Η

Στη συνέχεια, ελέγξαμε την υπόθεση ότι η σύντηξη με MSCs θα μπορούσε να επηρεάσει τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων. Σε όλες τις κυτταρικές σειρές που δοκιμάστηκαν (Α549, Η460 και SK-MES-1), σύντηξη με MSCs επαγόμενη αναστολή της ανάπτυξης. Υβρίδια άρχισε να αναπτύσσεται πιο αργά από ό, τι τα αντίστοιχα γονικών κυττάρων καρκίνου του πνεύμονα από την Ημέρα 2, και η διαφορά της ταχύτητας ανάπτυξης μεταξύ των δύο ομάδων ήταν σημαντική μετά την Ημέρα 4 (Σχήμα S3). Τα ευρήματα αυτά δείχνουν ότι η πολλαπλασιαστική δυναμικό των υβριδίων μειώθηκε σημαντικά σε σύγκριση με τις αντίστοιχες γονικών κυττάρων καρκίνου του πνεύμονα σε κάθε χρονικό σημείο μετά την Ημέρα 2.

Fusion με MSCs Προωθεί μια μετατόπιση από Επιθηλιακά να μεσεγχυματικά φαινοτύπου σε κύτταρα καρκίνου του πνεύμονα

Λόγω των μορφολογικών αλλαγών των υβριδίων καρκίνο MSC-πνεύμονα, έχουμε την επόμενη διερευνήθηκε αν απέκτησαν μια μετατόπιση στην έκφραση από ένα επιθηλιακό σε μεσεγχυματικά ρεπερτόριο. Χρησιμοποιήσαμε ανοσοφθορισμό και QRT-PCR για να εξετάσει την έκφραση και τη διανομή του Ε-καδερίνης, pancytokeratins, βιμεντίνη, α-λείου μυός ακτίνη (α-SMA) και φιμπρονεκτίνης σε ετεροτυπικές υβρίδια και στις αντίστοιχες γονικών κυττάρων καρκίνου του πνεύμονα τους. Χρησιμοποιήσαμε επίσης QRT-PCR για να εξετάσει την έκφραση του EMT-επαγωγής μεταγραφικών παραγόντων, όπως σαλιγκάρι, γυμνοσάλιαγκας, Zeb1, Zeb2, Foxc2 και τα γονίδια Twist.

χρώση ανοσοφθορισμού έδειξε ότι, σε σύγκριση με το γονικό καρκίνο του πνεύμονα κυττάρων, MSC -lung υβρίδια καρκίνος παρουσίασαν ισχυρή μείωση στην πρωτεϊνική έκφραση της Ε-καδερίνης και pancytokeratins καθώς επίσης και σημαντικά αυξημένη έκφραση του βιμεντίνης, α-SMA και ινονεκτίνη σε όλες τις τρεις κυτταρικές γραμμές NSCLC (Σχήματα 3Α-Ε).

Τα MSCs και καρκίνο των πνευμόνων κύτταρα φθορισμό χαρακτηρισμένες με ρετροϊική μεταγωγή με RFP- και φορείς EGFP εκφράζουν, αντίστοιχα. Αυθόρμητα σχηματισμένα heterotypic υβρίδια που εκφράζονται τόσο EGFP και RFP. Η ανοσοχρώση πραγματοποιήθηκε με πρωτογενή αντισώματα εναντίον (Α) Ε-καδερίνης (Ε-Cad), (Β) pancytokeratin (PCK), (Γ) βιμεντίνη (Vim), (D) α-SMA, και (Ε) ινονεκτίνη (Ινο) , και αποκάλυψε τη χρήση AlexaFluor 647-επισημασμένα δευτερογενή αντισώματα (μωβ)? πυρήνες βάφτηκαν με DAPI (μπλε). μπαρ κλίμακα, 25 μm. (Στ) τα επίπεδα έκφρασης των mRNAs που κωδικοποιούν E-cadherin, βιμεντίνη, α-SMA, φιμπρονεκτίνη, Foxc2, Slug, Snail, Twist, Zeb1 και Zeb2 σε αυθόρμητα σχηματίζεται Α549 /MSC, Η460 /MSC, SK-MES-1 /MSC heterotypic υβρίδια σε σχέση με τις αντίστοιχες γονικών κυττάρων καρκίνου του πνεύμονα, όπως προσδιορίζεται με QRT-PCR. GAPDH mRNA χρησιμοποιήθηκε για να ομαλοποιήσει τη μεταβλητότητα στο πρότυπο φόρτωσης. Τα δεδομένα αναφέρονται ως μέσος όρος ± SEM.

Η

QRT-PCR αναλύσεις αποκάλυψαν ότι, σε σχέση με την έκφραση σε γονικών κυττάρων καρκίνου του πνεύμονα, το επίπεδο της Ε-καδερίνης mRNA σε υβρίδια ήταν πολύ μειωμένη, ενώ η έκφραση του mRNAs που κωδικοποιούν δείκτες μεσεγχυματικών ήταν σημαντικά αυξημένη (Σχήμα 3F). Υπήρξε επίσης μια σημαντική αύξηση στην έκφραση του ΕΜΤ-επαγωγής παραγόντων μεταγραφής (Σχήμα 3F).

Για να καθοριστεί η ικανότητα των κυττάρων καρκίνου του πνεύμονα να αποκτήσει χαρακτηριστικά μεσεγχυματικά χωρίς γεγονότα σύντηξης, EGFP που εκφράζουν κύτταρα καρκίνου πνεύμονα και MSCs RFP εκφράζουν απλώθηκαν σε άνω και κάτω φρεάτια μιας ένθετης καλλιέργειας 0,4 μm-κυττάρων. Μετά την έμμεση συν-καλλιέργεια για 8 ημέρες, ο καρκίνος του πνεύμονα κύτταρα παρουσίασαν παρόμοια έκφραση της Ε-καδερίνης, βιμεντίνη, α-SMA και ινονεκτίνη και στις τρεις κυτταρικές σειρές NSCLC σε σύγκριση με τη γονική καρκίνου του πνεύμονα κύτταρα που καλλιεργήθηκαν μόνο (τα δεδομένα δεν παρουσιάζονται). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι MSC-πνεύμονα υβρίδια του καρκίνου εξέφρασαν δείκτες που σχετίζονται με τα κύτταρα που έχουν υποστεί EMT.

Υβρίδια αποκτούν αυξημένη κινητικότητα και ικανότητας εισβολής

Για να διερευνήσουν περαιτέρω άλλο λειτουργικό χαρακτηριστικό των μεσεγχυματικών /βλαστικών κυττάρων κατάσταση, πραγματοποιήσαμε

in vitro

δοκιμασίες κινητικότητα. Σε δοκιμασίες μετανάστευσης, υβρίδια Α549 /MSC ήταν πιο μεταναστευτικών (5,5 φορές) σε σύγκριση με τα γονικά κύτταρα Α549, τα υβρίδια Η460 /MSC ήταν πιο μεταναστευτικών (5,9 φορές) σε σύγκριση με τα γονικά κύτταρα Η460 και SK-MES-1 υβρίδια /MSC ήταν περισσότερο μεταναστευτικά (4,1 φορές) σε σύγκριση με τη γονική SK-MES-1 κύτταρα (Σχήμα 4Α). Σε αναλύσεις εισβολή, υβρίδια Α549 /MSC ήταν πιο επεμβατική (3,8 φορές) σε σύγκριση με τα κύτταρα γονέα Α549, τα υβρίδια Η460 /MSC ήταν πιο επεμβατική (5,9 φορές) σε σύγκριση με το μητρικό Η460 κύτταρα, και SK-MES-1 υβρίδια /MSC ήταν πιο επεμβατική (5,8 φορές) σε σύγκριση με το μητρικό SK-MES-1 κύτταρα (Σχήμα 4Β). Στο σύνολό τους, οι παρατηρήσεις μας δείχνουν ότι αυθόρμητα σχηματισμένα υβρίδια μεταξύ των πνευμόνων καρκινικά κύτταρα και MSCs αντιπροσωπεύουν ένα υποπληθυσμό εμπλουτισμένα για κινητικά κύτταρα.

Η μεταναστευτική και επεμβατική δυναμικό των κυττάρων προσδιορίστηκε με μέτρηση του αριθμού των κυττάρων που είχαν μεταναστεύσει στην κατώτερη επιφάνεια του φίλτρου σε 12 τυχαία επιλεγμένα μικροσκοπικά πεδία ανά ένθετο. (Α) δοκιμασίες Μετανάστευση: μικροσκοπικές εικόνες και ποσοτικοποίηση. (Β) δοκιμασίες εισβολή: εικόνες μικροσκοπία και ποσοτικοποίηση. Τα δεδομένα αναφέρονται ως μέση ± SEM τριών ανεξάρτητων πειραμάτων. Οι αστερίσκοι απεικονίζουν στατιστικώς σημαντικών διαφορών μεταξύ των ετεροτυπική υβριδίων και των αντίστοιχων γονικών καρκινικά κύτταρα πνεύμονα (*

P

& lt? 0.001). μπαρ κλίμακα, 50 μm.

Η

γονιδιακής έκφρασης των βλαστική ικανότητα Μαρκαδόροι σε Υβρίδια

Ο δείκτης βλαστικών κυττάρων προμινίνη-1 (CD133), ένα pentaspan πρωτεΐνη της μεμβράνης, μπορεί να μην είναι η μόνη δείκτη, αλλά παραμένει η πιο ευρέως αναφερθεί δείκτης καρκινικά βλαστικά κύτταρα (ΚΕΠ) του καρκίνου του πνεύμονα, και έχει επικυρωθεί από διαφορετικές ομάδες [20] – [22]. Εκτιμήσαμε περαιτέρω την έκφραση του CD133 σε υβρίδια καρκίνο MSC-πνεύμονα χρησιμοποιώντας κυτταρομετρία ροής και QRT-PCR. Κυτταρομετρία ροής αναλύσεις έδειξαν ότι σε γονικά κύτταρα Α549, το ποσοστό που εκφράζει CD133 ήταν περίπου 0,94% του συνολικού κυτταρικού πληθυσμού. Μετά από σύντηξη με MSCs, η έκφραση του CD133 αυξήθηκε 30 φορές. Επιπλέον, η έκφραση CD133 σε αυξημένη υβριδίων σε σύγκριση με τις αντίστοιχες γονικές Η460 τους και κυτταρικές γραμμές SK-MES-1 (Σχήμα 5Α). QRT-PCR αναλύσεις αποκάλυψαν επίσης ότι, σε σχέση με την έκφραση στα γονικά κύτταρα καρκίνου του πνεύμονα, το επίπεδο του CD133 mRNA σε υβρίδια ήταν σημαντικά αυξημένη (Σχήμα 5Β). Αυτά τα δεδομένα παρέχουν περαιτέρω αποδείξεις ότι αυθόρμητα σχηματισμένα ογκογόνο υβρίδια μεταξύ των πνευμόνων καρκινικά κύτταρα και MSCs αποκτήσουν υπερ-έκφραση των δεικτών βλαστικών κυττάρων συνοδεύεται από πέρασμα διαμέσου ενός ΕΜΤ.

(Α) Η ανάλυση κυτταρομετρίας ροής της έκφρασης CD133 σε ετεροτυπική υβρίδια και των αντίστοιχων γονικών καρκινικά κύτταρα του πνεύμονα. Ποσοστά CD133 είναι

+ κύτταρα που αναφέρεται στο αντίσωμα ελέγχου και ειδικά κύτταρα αντισώματος-βάφονται. Γκρι και μαύρη γραμμή αναφέρεται αρνητικό μάρτυρα και του δείγματος, αντίστοιχα. (Β) Τα επίπεδα έκφρασης των mRNAs που κωδικοποιούν CD133, Nanog, BMI1, Notch1, ΑΙ_ϋΗ1, Sox2 και Oct4 σε αυθόρμητα σχηματισμένα Α549 /MSC, Η460 /MSC και SK-MES-1 /MSC heterotypic υβρίδια σε σχέση με τις αντίστοιχες των γονέων του καρκίνου του πνεύμονα κύτταρα όπως προσδιορίζεται με QRT-PCR. GAPDH mRNA χρησιμοποιήθηκε για να ομαλοποιήσει τη μεταβλητότητα στο πρότυπο φόρτωσης. Τα δεδομένα αναφέρονται ως μέση τιμή ± SEM.

Η

Για να διερευνήσουν τα γονίδια που είναι υπεύθυνα για τη ρύθμιση και τη διατήρηση του φαινοτύπου των βλαστικών κυττάρων των υβριδίων Α549 /MSC, πραγματοποιήσαμε QRT-PCR για Oct4, Nanog, BMI1, Notch1 , ΑΙ_ϋΗ1 και Sox2. Είναι ενδιαφέρον ότι η μεταγραφικοί παράγοντες Oct4, Nanog, BMI1, Notch 1, ΑΙ_ϋΗ1 και Sox2, είναι γνωστό ότι είναι επαρκής για να επαναπρογραμματίσει ποντικού ή ανθρώπινων σωματικών κυττάρων σε αδιαφοροποίητα, πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα, βρέθηκαν να αυξηθεί σημαντικά σε υβρίδια σύγκριση με τη μητρική κύτταρα καρκίνου πνεύμονα, υποδεικνύοντας βλαστική ικανότητα φαινότυπο τους (Σχήμα 5Β). Αυτά τα ευρήματα δείχνουν ότι τα γονίδια αυτο-ανανέωση είναι υπερ-εκφράζεται σε αυθόρμητα σχηματισμένα υβρίδια μεταξύ καρκινικά κύτταρα του πνεύμονα και MSC.

Δυνατότητα να σχηματίσουν Σφαίρες όγκου είναι αυξημένη σε Υβρίδια

Η δοκιμασία μαλακού άγαρ εξυπηρετεί ως

in vitro

υποκατάστατο μέτρο της ογκογονικότητας [23], ενώ ο pneumosphere δοκιμασία μετρά ανεξάρτητη από προσκόλληση πολλαπλασιασμό σε κλωνική πυκνότητα

in vitro

και έχει συσχετιστεί με την παρουσία βλαστικών κυτταρικών πληθυσμών [ ,,,0],24]. Ως εκ τούτου, αυτά τα κύτταρα υποβλήθηκαν σε δύο δοκιμασίες μαλακού άγαρ και pneumosphere. Είναι ενδιαφέρον, παρατηρήσαμε ότι οι heterotypic υβρίδια που σχηματίζονται τουλάχιστον 7,5 φορές περισσότερες αποικίες σε μαλακό άγαρ καλλιέργεια εναιωρήματος από ό, τι τα ελέγχου γονικών κυττάρων καρκίνου του πνεύμονα (Σχήμα 6Α και το Σχήμα S4A). Εξίσου σημαντικό, τα υβριδικά κύτταρα έδειξαν σημαντικά αυξημένη ικανότητα να σχηματίζουν pneumospheres σύγκριση με τη μητρική του καρκίνου του πνεύμονα κυττάρων τους, σχηματίζοντας τουλάχιστον 7,3 φορές περισσότερο από ό, τι pneumospheres γονικά κύτταρα τους (Σχήμα 6Β). Το μέγεθος pneumosphere υβριδικών κυττάρων ήταν επίσης σημαντικά μεγαλύτερη από εκείνη της γονικής κυττάρων καρκίνου του πνεύμονα. Με την αποσύνδεση των αρχικά σχηματισμένο mammospheres και την επαναφορά αυτών των κυττάρων σε δευτερογενείς καλλιέργειες mammosphere, παρατηρήσαμε μια μικρή αύξηση στο σχηματισμό σφαίρα από υβρίδια (Σχήμα S4B). Με βάση αυτή την ανάλυση, καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι αυθόρμητα σχηματισμένα ογκογόνο υβρίδια μεταξύ των πνευμόνων καρκινικά κύτταρα και MSCs αποκτήσει ένα ακόμη χαρακτηριστικό των ΚΕΠ

(Α) μαλακό άγαρ δοκιμασίες:. Ενιαία κύτταρα (1 × 10

3 ανά φρεάτιο) επιστρώθηκαν σε μαλακό άγαρ σε πλάκες 6-φρεατίων εις τριπλούν. Μικροσκοπική εικόνες και ποσοτικοποίηση των ετερότυπη υβριδίων και των αντίστοιχων γονική Α549, Η460 ή SK-MES-1 κύτταρα. Τα δεδομένα αναφέρονται ως μέσος όρος ± SEM. (Β) Pneumosphere δοκιμασία: Μικροσκοπική εικόνες και ποσοτικοποίηση των heterotypic υβριδίων και των αντίστοιχων γονική Α549, Η460 ή SK-MES-1 κύτταρα? n = 12. Τα δεδομένα αναφέρονται ως μέσος όρος ± SEM. Οι αστερίσκοι απεικονίζουν στατιστικώς σημαντικών διαφορών μεταξύ των ετεροτυπική υβριδίων και των αντίστοιχων γονικών καρκινικά κύτταρα πνεύμονα (*

P

& lt? 0.001). μπαρ κλίμακα, 100 μm.

Η

Ετερότυπη Υβρίδια Exhibit ενισχυμένη Ογκογονικότητα και την αναπαραγωγή του ανθρώπινου όγκου

in vivo

Η

Για να ελέγξετε αν η συγχώνευση με MSCs καταφέρνει αλλάζοντας η συχνότητα των όγκων-έναρξη του καρκίνου του πνεύμονα κυττάρων, που εγχέεται υβρίδια Α549 /MSC, υβρίδια /MSC Η460, καθώς και SK-MES-1 υβρίδια /MSC και των αντίστοιχων γονική καρκίνου του πνεύμονα κυττάρων σε NOD ποντίκια /SCID. Όπως αναφέρεται στον Πίνακα 1, βρήκαμε ότι η ένεση τόσο λίγα όσο 10

4 υβρίδια ως αποτέλεσμα συνέπεια στην αύξηση ξενομοσχευμάτων του όγκου με μορφολογικά χαρακτηριστικά που μοιάζουν στενά τον όγκο που προκαλείται από τις αντίστοιχες γονικών κυττάρων καρκίνου του πνεύμονα, όπως φαίνεται από αιματοξυλίνη και εοσίνη χρώση (Σχήμα 7Α). Ο όγκος του όγκου που παράγεται από υβρίδια ήταν σημαντικά μεγαλύτερη από εκείνη που προκύπτει από γονικά κύτταρα (Σχήμα 7Β). Αυτά τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν ότι αυθόρμητα σχηματισμένα ογκογόνο υβρίδια μεταξύ των πνευμόνων καρκινικά κύτταρα και MSCs αντιπροσωπεύουν ένα υποπληθυσμό εμπλουτισμένα για κύτταρα του πνεύμονα καρκίνο έναρξη της έρευνας.

(Α) υβρίδια καρκίνο του MSC-πνεύμονα είναι ογκογόνο και την αναγέννηση παρόμοια όγκους με τις αντίστοιχες των γονέων τους καρκίνος του πνεύμονα κυττάρων σε NOD /SCID ποντίκια. Αιματοξυλίνη και ηωσίνη (Η &? Ε) χρώση πραγματοποιήθηκε σε δείγματα όγκων που προέρχονται από τη γονική όγκου ή από όγκους που δημιουργούνται με υποδόρια ένεση υβριδίων καρκίνο MSC-πνευμόνων σε NOD /SCID ποντίκια (ξενομόσχευμα). Τα δεδομένα είναι αντιπροσωπευτικά τριών ανεξάρτητων πειραμάτων. (Β)

Άνω πίνακα:

ογκογόνο δυναμικό του 1 × 10

3 Α549 /MSC σε σύγκριση με 1 × 10

4 γονικών κυττάρων Α549. Τα κύτταρα ταυτοχρόνως με ένεση στη δεξιά (Α549 /MSC) και το αριστερό πλευρό (Α549) της ίδιας ποντικού, και η φωτογραφία ποντίκι λήφθηκε 12 εβδομάδες μετά την ένεση.

Κάτω πίνακα:

Ακαθάριστο παθολογία του όγκου που παράγεται από υποδόρια ένεση υβριδίων Α549 /MSC στο άνω πίνακα. Τα δεδομένα είναι αντιπροσωπευτικά τριών ανεξάρτητων πειραμάτων. μπαρ κλίμακα, 100 μm.

Η

Υβρίδια κύτταρα επαναγοράσει σαν επιθηλιακά Μορφολογικά Χαρακτηριστικά

in vitro

και

in vivo

κατά τη διαφοροποίηση

Μετά από 3 μήνες σε καλλιέργεια, μια γενικευμένη μετάβαση από μεσεγχυματικά σε επιθηλιακό-σαν μορφολογικά χαρακτηριστικά παρατηρήθηκε για τα υβρίδια του καρκίνου του MSC-πνεύμονα (Σχήμα 8Α). Μια παρόμοια μορφολογική μεταβολή παρατηρήθηκε επίσης κατά την διάρκεια της ανάπτυξης ξενομοσχευμάτων όγκου. Το σχήμα των κυττάρων των υβριδικών ξενομοσχεύματα ήταν πολύ περισσότερο σαν αυτό των γονικών κυττάρων καρκίνου του πνεύμονα στην εμφάνιση. Ισχυρή μεμβρανώδη έκφραση pancytokeratins και Ε-καδερίνης σε υβρίδιο ξενομοσχεύματα, συγκρίσιμη με την έκφραση σε γονικά ξενομοσχεύματα καρκίνου του πνεύμονα, και η μορφολογία των κυττάρων ήταν ενδεικτικά της επιθηλιακής φύση των όγκων, ενώ η αυξημένη έκφραση του βιμεντίνης, α-SMA και φιμπρονεκτίνη πρότεινε μια MSC συνεισφορά στο υβριδικό φαινότυπο (Σχήμα 8Β). Αυτά τα δεδομένα προτείνουν την αστάθεια των υβριδίων. Όσο περνά ο καιρός, μια αντιστροφή της μικτής φαινότυπο και η αντίστροφη διαδικασία ονομάζεται μεσεγχυματικά-επιθηλιακά μετάβασης (ΚΟΑ) λαμβάνει χώρα.

(Α) Εικόνες, σε διαδοχικές χρονικές στιγμές, που δεικνύει την επάνοδο των ινοβλαστικών μορφολογικά χαρακτηριστικά της υβρίδια Α549 /MSC σε επιθηλιακά, Α549-όπως εμφάνιση στον πολιτισμό. Ράβδοι κλίμακας: 500 μm. (Β) Η ανοσοϊστοχημική χρώση για τις υποδεικνυόμενες αντιγόνα πραγματοποιήθηκαν σε δείγματα όγκων που προέρχονται από τη γονική όγκων Α549 ή από όγκους που δημιουργούνται με υποδόρια ένεση υβριδίων Α549 /MSC σε NOD ποντίκια /SCID. Έκφυτα των ξενομοσχευμάτων όγκου Α549 υβριδίων /MSC και γονικών κυττάρων Α549 εμφανίζεται παρόμοια καρκίνο του πνεύμονα, όπως μορφολογικά χαρακτηριστικά. μπαρ κλίμακα, 100 μm.

Η

Συζήτηση

Τα ευρήματα που παρουσιάζονται εδώ περιγράφουν μια απρόσμενη σύγκλιση των EMT και ιδιότητες βλαστοκυττάρων σε αυθόρμητα σχηματισμένα ογκογόνο υβρίδια μεταξύ κυττάρων καρκίνου του πνεύμονα και των οστών marrow- προέρχεται MSC. Η επιθηλιακά-μεσεγχυματικά μετάβαση (ΕΜΤ) έχει περιγραφεί κατά την τελευταία δεκαετία ως μια κρίσιμη φυσιολογική διαδικασία κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης και επούλωση των πληγών, αλλά πρόσφατα έχουν ιδιότητες EMT έχουν εμπλακεί σε ανθρώπινη παθολογία, συμπεριλαμβανομένης της μεταστάσεως του καρκίνου [25]. Ανεξάρτητα από αυτά τα ευρήματα, οι μελέτες έχουν περιγράψει ενδείξεις των βλαστικών κυττάρων σε μία ποικιλία καρκίνων. Μάνη

et al.

Πρώτη βρήκε μια σύνδεση μεταξύ αυτών των δύο συνόλων των φαινομένων στα καρκινικά κύτταρα του μαστού το 2008 [4]. Ωστόσο, καμία έρευνα δεν έχει ακόμη αποκαλύψει τους μηχανισμούς πίσω τους, ή να εντοπιστεί η πηγή των κυττάρων με δύο EMT και ιδιότητες βλαστοκυττάρων. Σε αυτή τη μελέτη, δείχνουμε για πρώτη φορά ότι ο καρκίνος του πνεύμονα κύτταρα μπορούν να αποκτήσουν χαρακτηριστικά μεσεγχυματικών και ιδιότητες βλαστοκυττάρων μέσω ενός μηχανισμού σύντηξης με MSCs. Η ανακάλυψη αυθόρμητα σχηματισμένα ογκογόνο υβρίδια μεταξύ καρκίνου του πνεύμονα κυττάρων και MSCs που λαμβάνονται από μυελό των οστών με πολλές από τις ιδιότητες των δύο EMT και αυτο-ανανέωση των βλαστικών κυττάρων κρατά την υπόσχεση επίλυσης μείζον πρόβλημα στη βιολογία του καρκίνου. Κατά τη διαδικασία της μετάστασης όγκου, των ιδιοτήτων ΕΜΤ μπορεί να επιτρέπει τη διάδοση των καρκινικών κυττάρων από τον πρωτογενή όγκο στον περιβάλλοντα στρώμα και έτσι σε απομακρυσμένες θέσεις [26]. Ωστόσο, εάν η μεγάλη πλειοψηφία των κυττάρων που έχουν εξαπλωθεί στερούνται ικανότητα αυτο-ανανέωσης, την ικανότητά τους να βρεθεί μακροσκοπικές μεταστάσεις διακυβεύεται από την αρχή λόγω της περιορισμένης πολλαπλασιαστικής δυναμικό τους. Αυτό το μυστήριο μπορεί να λυθεί, τουλάχιστον εν μέρει, από τις παρούσες διαπιστώσεις, δεδομένου ότι τα αυθόρμητα σχηματισμένα υβρίδια μεταξύ καρκινικών κυττάρων και MSCs αποκτήσει τόσο ΕΜΤ και βλαστικών κυττάρων που μοιάζουν με ιδιότητες, η ανάπτυξη των οποίων επιτρέπει καρκινικών κυττάρων για τη διάδοση από πρωτοπαθή όγκο και να σχηματίζουν αποικίες σε μια απόσταση.

Πρόσφατα, η σχέση μεταξύ της εξέλιξης του καρκίνου και διήθηση με μυελοειδή κύτταρα έχει αναγνωριστεί σε μια ποικιλία καρκίνων [13]. Διήθηση με μυελοειδή κύτταρα συνδέεται συνήθως με λιγότερο ευνοϊκά κλινικά αποτελέσματα [27] – [29]. Η φλεγμονή είναι ένα σημαντικό συστατικό του τοπικού περιβάλλοντος όγκων [30]. Χημειοκινών και κυτοκινών είναι ζωτικής σημασίας στοιχεία, τα οποία συμβάλλουν στη φλεγμονή σχετίζεται με τον καρκίνο [31], [32]. Γοητευμένος από χημειοκίνες, μια ποικιλία των MSCs από το μυελό των οστών προσλαμβάνονται σε θέσεις όγκου, και παίζουν ένα ρόλο στη διευκόλυνση της εξέλιξης του καρκίνου του πνεύμονα [17]. Πρόσφατες εργασίες δείχνουν ότι η χρόνια φλεγμονή μπορεί να προωθήσει την κυτταρική σύντηξη [33] – [35]. Η παρούσα μελέτη αποδεικνύει για πρώτη φορά ότι τα MSCs μπορεί να προωθήσει ΕΜΤ και η διάδοση μέσω σύντηξης με κύτταρα καρκίνου του πνεύμονα. Παρέχει επίσης μια μηχανιστική εξήγηση για τη μεγάλη αναγνωρισμένη σύνδεση μεταξύ φλεγμονής και εξέλιξη του καρκίνου.

Η παρούσα μελέτη καταδεικνύει ότι κυτταρική σύντηξη μεταξύ MSCs και καρκινικά κύτταρα πνεύμονα αποτελέσματα σε υποπληθυσμό που παρουσιάζει μεσεγχυματικά μορφολογικά χαρακτηριστικά και κυτταρογενετικές ανωμαλίες, κατά μήκος με επεμβατικές δυνατότητες και την ικανότητα αυτο-ανανέωσης. Σαφώς, το γονιδίωμα των κυττάρων καρκίνου του πνεύμονα συνέβαλαν ογκογονικότητα των υβριδίων, ενώ MSCs συνέβαλε έκφραση γονιδίων μεσεγχυματικών και αυξημένη μεταστατικό δυναμικό. Μερικά από τα υβρίδια μπορούν επίσης να αποκτήσουν την ικανότητα να αυτο-ανανέωση και να διαφοροποιούνται σε πολλαπλές κυτταρικές γραμμώσεις από τα MSCs που λαμβάνονται από μυελό των οστών. Είναι ενδιαφέρον ότι, σε προηγούμενη μελέτη, αυθόρμητα σχηματισμένα ογκογόνο υβρίδια μεταξύ MSCs και κύτταρα καρκίνου του μαστού είχε μια εμφάνιση που μοιάζει με μεσεγχυματικά και μικτές έκφραση γονιδίων καρκίνωμα μεσεγχυματικών και του μαστού [9]. Τα στοιχεία μας είναι σε συμφωνία με προηγούμενες αναφορές που αυθόρμητα συγχωνευμένων ογκογόνο υβρίδια μεταξύ MSCs και τα καρκινικά κύτταρα μπορεί στη συνέχεια να εγκρίνει το φαινότυπο των κυττάρων δεκτών [9], [12]. Η

in vivo

ογκογόνο δοκιμασία επιβεβαίωσε ογκογόνων ιδιοτήτων τους, ενώ αυξημένη έκφραση βιμεντίνης, α-λείου μυός ακτίνη (α-SMA) και ινωδονεκτίνη, και η υπερέκφραση των γονιδίων ρύθμισης της μεταγραφής, όπως Slug, Snail, Zeb1 , Zeb2, Foxc2 και Twist, δείχνουν ότι τα υβρίδια μπορούν να αποκτήσουν ακίνητα μεσεγχυματικά από MSCs. Επιπλέον, η υπερέκφραση των γονιδίων αυτο-ανανέωση, όπως Bmi1, ΑΙ_ϋΗ1 και Oct-4 δείχνει ότι τα καρκινικά κύτταρα του πνεύμονα μπορεί να αποκτήσει ιδιότητες των βλαστικών κυττάρων που μοιάζουν από MSCs από σύντηξη.

Cogle

et al.

κατέδειξε καμία ένδειξη καρυότυπο σύντηξη μεταξύ των επιθηλιακών κυττάρων και των κυττάρων του μυελού των οστών με τη χρήση συνεστιακής μικροσκοπίας και ΧΥ απαρίθμηση από το (θετικό χρωμόσωμα Υ) κύτταρα προερχόμενα από δότη ανιχνεύονται με FISH περιείχε μόνο ένα Χ χρωμοσώματα [36]. Τα παράδοξα αποτελέσματα που αναφέρθηκαν παραπάνω μπορεί να λόγω της αστάθειας των υβριδίων. Εντός 3 μηνών, τόσο

in vitro

και

in vivo

, τα μορφολογικά χαρακτηριστικά των υβριδικών κυττάρων αλλάξει. Αυτό δείχνει ότι τα υβρίδια είναι ασταθής. Τα κύτταρα που προκύπτουν ως προϊόντα σύντηξης μπορεί να υποστούν «διαίρεση μείωση,» και το DNA πλοειδία μειώθηκε κατά 60 [9] ημέρες. Το μέσο αλλάχθηκε κάθε τρεις ημέρες.