Достижения в области медицинской этики
Открытый доступ

Абстрактный

Взгляд на биологию саркомы из серии «Прогрессия клеточной линии саркомы»

Иржи Хатина, Михаэла Крипнерова, Хамендра Сингх Пармар, Збинек Хоудек, Павел Дворжак, Катерина Хоуфкова, Мартин Песта, Йитка Кунцова, Зигхарт Соппер, Ленка Радова, Иржи Сана, Ондрей Слаби

Саркомы мягких тканей известны своей большой изменчивостью клинического поведения, варьирующейся от почти безболезненных поражений до быстро метастазирующих опухолей. Гены, ответственные за прогрессирование саркомы, к настоящему времени плохо охарактеризованы. С этой целью мы всесторонне проанализировали транскриптомы двух серий однофоновой прогрессии клеточных линий саркомы у мышей-трансгенов. Первая, созданная нами из последовательных фибросарком у трансгенной мыши v-jun, состояла из медленно пролиферирующей неподвижной и неинвазивной клеточной линии JUN-2, быстро пролиферирующей, подвижной и инвазивной клеточной линии JUN-3 и клеточной линии JUN-2fos-3, которая демонстрирует уникальный паттерн трансформации с небольшой дерегуляцией роста и пролиферации клеток, но выраженной подвижностью и инвазивностью. Вторая, созданная французской группой, состояла из широко используемой преадипоцитарной клеточной линии 3T3L1 и ее производной клеточной линии липосаркомы LM3D. Из обеих линий клеток липосаркомы мы выделили предполагаемые стволовые клетки липосаркомы (как клетки боковой популяции). Мы провели четыре набора транскриптомных анализов по всему геному. Серия прогрессирования фибросаркомы JUN, в силу своего уникального распределения признаков, связанных с трансформацией, между отдельными клеточными линиями, позволила нам идентифицировать две отдельные группы генов, предположительно вовлеченных в прогрессирование саркомы, в одном транскриптомном анализе, с одной стороны, гены, связанные с пролиферацией, можно было идентифицировать по их дифференциальной экспрессии в JUN-3 по сравнению с JUN-2 и JUN-2fos3, и, с другой стороны, гены, связанные с подвижностью и инвазивностью, можно было идентифицировать по их общему паттерну экспрессии в клетках JUN-2fos3 и JUN-3 по сравнению с JUN-2. Что касается серии прогрессирования липосаркомы, мы идентифицировали, с одной стороны, гены прогрессирования по их дифференциальной экспрессии в преадипоцитарных клетках 3T3L1 по сравнению с клетками липосаркомы LM3D, и, с другой стороны, гены стволовости по профилированию клеток боковой популяции по сравнению с клетками не боковой популяции из обеих линий клеток. Высокопроизводительный анализ экспрессии генов был выполнен с использованием массива мышиного генома GeneChip 430 2.0 (ThermoFisher Scientific). Наконец, мы идентифицировали небольшую группу генов, совместно регулируемых как в сильно трансформированных клетках JUN-3, так и в LM3D (сигнатура «прогрессирования саркомы»). Яркой особенностью этой сигнатуры «прогрессирования саркомы» является сложная даунрегуляция канонического сигнального пути Wnt/β-катенина. Гены с повышенной регуляцией включают обширный массив генов с опубликованной функцией ингибиторов Wnt/β-катенина (Dickkopf-2 и -3, Apcdd1, Meg3, Fibulin-5, Ints6, Msx1), с другой стороны, профиль экспрессии настоятельно предполагает активацию неканонического пути Wnt5-Ror2. Другой обширный набор генов включает гены, повышенная экспрессия которых предвещает плохой прогноз при различных карциномах, чья экспрессия в саркомах до сих пор не была проанализирована. Эти гены включают Snx6, транспортер UEA Slc14A1, Dpysl3, Ulk2,транзиторный рецепторный потенциал кальциевого канала Trpc1, Steap3, Morc4, Crp2 и Coronin 1C). Некоторые из генов уже были описаны как плохие прогностические индикаторы в некоторых типах саркомы мягких тканей или в остеосаркоме (Tbx3, Tgfbi, Rab3ip, Alcam, Crabp1, Ecm1, периостин). Интересно, что хотя основная популяция клеток как в серии прогрессирования фибросаркомы, так и в серии прогрессирования липосаркомы предоставила входные данные для анализа, часть активированных генов в сигнатуре «прогрессирования саркомы» сильно напоминает активацию стволовости (c-jun и гены, кодирующие его активаторы – Ddx21 и Mfap, а также гены, кодирующие ассоциированные со стволовостью альтернативные факторы сплайсинга Khdrbs3 и Mbln3, а также Lis1, который, по-видимому, участвует в асимметричном делении стволовых клеток). В противном случае, регуляция стволовости, по-видимому, доминирует над различными факторами в обеих соответствующих сериях прогрессирования саркомы, причем Sox-2 является вероятным кандидатом в клетках фибросаркомы JUN-3, а обширный массив генов пути Hippo (Yap, FoxM1, Pttg, Tacc3, Btf3, а также Lats2) активируется как в адипоцитарных, так и в липосаркомных стволовых клетках. Мы считаем, что наши модели и дифференциально экспрессируемые гены, идентифицированные с помощью их транскриптомного анализа, могут предоставить важную новую информацию о биологии саркомы мягких тканей и могут помочь определить новые прогностические маркеры и потенциальные терапевтические мишени для этого редкого и крайне гетерогенного типа опухоли.