PC Kz — новая модель рака предстательной железы человека in vitro и in vivo
- Авторы: Соколова Д.В.1,2,3, Хан И.И.1,2, Жданов Д.Д.4,2, Демидова Е.А.1, Кривченко В.О.5, Айдосов Ч.2, Покровский В.С.1,2,3
-
Учреждения:
- Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Блохина
- Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы
- Научно-технологический университет «Сириус»
- Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича
- Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)
- Выпуск: Том 28, № 1 (2023)
- Страницы: 37-52
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://journals.rcsi.science/1028-9984/article/view/217193
- DOI: https://doi.org/10.17816/onco562771
- ID: 217193
Цитировать
Аннотация
Обоснование. Доклинические исследования противоопухолевой активности новых агентов невозможны без использования релевантных in vitro и in vivo модельных систем. Процесс создания опухолевых моделей методически сложен и имеет ряд недостатков. Среди опухолевых моделей рака предстательной железы наиболее доступными являются 2D культуры (DU145, 22Rv1, PC3, LNCaP, VCaP), их ксенографты у иммунодефицитных мышей и модели ксенографтов, полученные от пациентов. Однако панель экспериментальных моделей не совершенна и требует дальнейшего расширения.
Цель — создание новой доклинической модели рака предстательной железы, характеризация полученной модели (морфология, туморогенность, кинетика роста in vivo, верификация статуса экспрессии простат-специфического мембранного антигена, продукция тестостерона, чувствительность к ингибиторам CYP17A1), а также наработка резистентности к стероидному ингибитору CYP17A1 — абиратерону.
Методы. Экспрессию CYP17A1 в культуре клеток PC Kz оценивали методом полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией. Определение уровня тестостерона проводили методом иммуноферментного анализа. Оценку чувствительности к противоопухолевым агентам изучали методом МТТ-теста. Оценку туморогенности — трансплантацией культуры клеток PC Kz мышам линии Balb/c nude. Оценку уровня экспрессии простат-специфического мембранного антигена у полученной культуры клеток проводили при помощи метода непрямой реакции поверхностной иммунофлуоресценции.
Результаты. Полученная культура клеток PC Kz характеризуется высоким уровнем экспрессии матричной РНК CYP17А1, сопоставимым с таковым у коммерческой культуры 22Rv1. Иммунофенотипический анализ показал отрицательный статус экспрессии простат-специфического мембранного антигена. Было выявлено достоверное снижение уровня тестостерона in vitro на 18%, по сравнению со значением в контроле. Предположительно, данный эффект ассоциирован с подавлением экспрессии гена CYP17A1.
Изучаемая культура клеток PC Kz является туморогенной у мышей линии Balb/c nude (100% прививаемость была выявлена при первом пассаже в прививочной дозе 107 клеток/мышь). Патоморфологическое исследование структур полученных подкожных ксенографтов PC Kz верифицировало идентичность гистологической картине рака предстательной железы человека. Кроме того, в работе удалось получить культуру клеток PC Kz/AA, резистентную к абиратерону, индекс резистентности составил 3,4.
Заключение. Описанная в статье культура PC Kz была адаптирована к росту in vitro и in vivo и охарактеризована по основным биологическим параметрам. Она может быть рекомендована как адекватная тест-система в рамках доклинического изучения новых противоопухолевых средств терапии рака предстательной железы человека.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Дарина Вадимовна Соколова
Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Блохина; Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы; Научно-технологический университет «Сириус»
Email: v.pokrovsky@ronc.ru
ORCID iD: 0000-0003-3972-2425
SPIN-код: 2960-4800
кандидат биологических наук
Россия, 115478, Москва, Каширское ш., д. 24; Москва; СочиИрина Игоревна Хан
Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Блохина; Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы
Email: irinchek05@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2948-0872
SPIN-код: 6826-7694
кандидат биологических наук
Россия, 115478, Москва, Каширское ш., д. 24; МоскваДмитрий Дмитриевич Жданов
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича; Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы
Email: zhdanovdd@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4753-7588
SPIN-код: 3845-2544
доктор биологических наук
Россия, Москва; МоскваЕлена Александровна Демидова
Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Блохина
Email: badjito@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6511-3423
Россия, 115478, Москва, Каширское ш., д. 24
Валерий Олегович Кривченко
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)
Email: krivchenko.vo@phystech.edu
ORCID iD: 0009-0000-0807-1418
SPIN-код: 6971-4087
Россия, Москва
Чингис Айдосов
Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы
Email: aidossovchina@gmail.com
ORCID iD: 0009-0001-0034-8731
Россия, Москва
Вадим Сергеевич Покровский
Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Блохина; Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы; Научно-технологический университет «Сириус»
Автор, ответственный за переписку.
Email: v.pokrovsky@ronc.ru
ORCID iD: 0000-0003-4006-9320
SPIN-код: 4552-1226
доктор медицинских наук, доцент
Россия, 115478, Москва, Каширское ш., д. 24; Москва; СочиСписок литературы
- Yoshida G.J. Applications of patient-derived tumor xenograft models and tumor organoids // Journal of Hematology & Oncology. 2020. Vol. 13, N 1. doi: 10.1186/s13045-019-0829-z
- Li Z., Bishop A.C., Alyamani M., et al. Conversion of abiraterone to D4A drives anti-tumour activity in prostate cancer // Nature. 2015. Vol. 523, N 7560. P. 347–351. doi: 10.1038/nature14406
- Jorda R., Řezníčková E., Kiełczewska U., et al. Synthesis of novel galeterone derivatives and evaluation of their in vitro activity against prostate cancer cell lines // European Journal of Medicinal Chemistry. 2019. Vol. 179. P. 483–492. doi: 10.1016/j.ejmech.2019.06.040
- Norris J.D., Ellison S.J., Baker J.G., et al. Androgen receptor antagonism drives cytochrome P450 17A1 inhibitor efficacy in prostate cancer // The Journal of Clinical Investigation. 2017. Vol. 127, N 6. P. 2326–2338. doi: 10.1172/jci87328
- Oksala R., Moilanen A., Riikonen R., et al. Discovery and development of ODM-204: A Novel nonsteroidal compound for the treatment of castration-resistant prostate cancer by blocking the androgen receptor and inhibiting CYP17A1 // The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology. 2019. Vol. 192. P. 105115. doi: 10.1016/j.jsbmb.2018.02.004
- Kwegyir-Afful A.K., Ramalingam S., Ramamurthy V.P., et al. Galeterone and The Next Generation Galeterone Analogs, VNPP414 and VNPP433-3β Exert Potent Therapeutic Effects in Castration-/Drug-Resistant Prostate Cancer Preclinical Models In Vitro and In Vivo // Cancers. 2019. Vol. 11, N 11. P. 1637. doi: 10.3390/cancers11111637
- Peehl D.M., Badea C.T., Chenevert T.L., et al. Animal Models and Their Role in Imaging-Assisted Co-Clinical Trials // Tomography. 2023. Vol. 9, N 2. P. 657–680. doi: 10.3390/tomography9020053
- Chhikara B.S., Parang K. Global cancer statistics 2022: the trends projection analysis // Chemical Biology Letters. 2023. Vol. 10, N 1. P. 451.
- Hirata E., Sahai E. Tumor Microenvironment and Differential Responses to Therapy // Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine. 2017. Vol. 7, N 7. P. a026781. doi: 10.1101/cshperspect.a026781
- Межевова И.В., Ситковская А.О., Кит О.И. Первичные культуры опухолевых клеток: современные методы получения и поддержания in vitro // Южно-Российский онкологический журнал. 2020. Т. 1, № 3, C. 36–49. doi: 10.37748/2687-0533-2020-1-3-4
- Chen C., Lin W., Huang Y., et al. The Essential Factors of Establishing Patient-derived Tumor Model // Journal of Cancer. 2021. Vol. 12, N 1. P. 28–37. doi: 10.7150/jca.51749
- Jung J., Seol H.S., Chang S. The Generation and Application of Patient-Derived Xenograft Model for Cancer Research // Cancer Research and Treatment. 2018. Vol. 50, N 1. P. 1–10. doi: 10.4143/crt.2017.307
- Caspar A., Mostertz J., Leymann M., et al. In Vitro Cultivation of Primary Prostate Cancer Cells Alters the Molecular Biomarker Pattern // In vivo. 2016. Vol. 30, N 5. P. 573–579.
- Фрешни Р.Я. Культура животных клеток. Практическое руководство. Москва : Лаборатория знаний, 2018.
- Russell P.J., Kingsley E.A. Human Prostate Cancer Cell Lines. In: Russel P.J., Jackson P., Kingsley E.A., editors. Prostate Cancer. Methods and Protocols. Totowa, NJ : Springer, 2003. P. 21–39. doi: 10.1385/1-59259-372-0:21
- Navone N.M., Olive M., Troncoso P. Isolation and culture of prostate cancer cell lines. In: Langdon S.P., editor. Cancer Cell Culture. Methods and Protocols. Totowa, NJ : Humana Press, 2004. P. 121–132. doi: 10.1385/1592594069
- Peehl D.M. Primary cell cultures as models of prostate cancer development // Endocrine-Related Cancer. 2005. Vol. 12, N 1. P. 19–47.
- Mosmann T. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assays // Journal of immunological methods. 1983. Vol. 65, N 1-2. P. 55–63. doi: 10.1016/0022-1759(83)90303-4
- Giatromanolaki A., Fasoulaki V., Kalamida D., et al. CYP17A1 and Androgen-Receptor Expression in Prostate Carcinoma Tissues and Cancer Cell Lines // Current Urology. 2019. Vol. 13, N 3. P. 157–165. doi: 10.1159/000499276
- Merhi Z., Buyuk E., Cipolla M.J. Advanced glycation end products alter steroidogenic gene expression by granulosa cells: an effect partially reversible by vitamin D // Molecular human reproduction. 2018. Vol. 24, N 6. P. 318–326. doi: 10.1093/molehr/gay014
- Sramkoski R.M., Pretlow T.G., Giaconia J.M., et al. A new human prostate carcinoma cell line, 22Rv1 // In Vitro Cellular & Developmental Biology — Animal. 1999. Vol. 35, N 7. P. 403–409. doi: 10.1007/s11626-999-0115-4
- Centenera M.M., Vincent A.D., Moldovan M., et al. Harvesting the heterogeneity of prostate cancer for target discovery using patient-derived explants // Cancers. 2022. Vol. 14, N 7. P. 1708. doi: 10.3390/cancers14071708
- Межевова И.В., Шамова Т.В., Ситковская А.О., и др. Опыт создания первичной культуры рака предстательной железы in vitro // Современные проблемы науки и образования. 2020. № 5. С. 26. doi: 10.17513/spno.30110
- Holmberg A.R., Marques M., Lennartsson L., Meurling L., Nilsson S. Synthesis and binding of a novel PSMA-specific conjugate // Anticancer Research. 2018. Vol. 38, N 3. P. 1531–1537. doi: 10.21873/anticanres.12381
- Chen Z., Liu L., Xi X., et al. Aberrant H19 Expression Disrupts Ovarian Cyp17 and Testosterone Production and Is Associated with Polycystic Ovary Syndrome in Women // Reproductive Sciences. 2022. Vol. 29, N 4. P. 1357–1367. doi: 10.1007/s43032-021-00700-5
- Прилепская Е.А., Ковылина М.В., Говоров А.В., и др. Гистологические особенности рака предстательной железы // Экспериментальная и клиническая урология. 2016. № 4. С. 56–58.