Исследование изучает, как выравнивание эндотелиальных клеток играет роль в метастазировании рака

Предотвращение метастазирования — развития раковых клеток за пределы их первоначального местоположения — остается одной из основных целей современных исследований рака. Большинство злокачественных опухолевых клеток метастазируют, используя аномальную утечку из кровеносных сосудов. Новая работа направлена ​​на дальнейшее изучение того, как выравнивание эндотелиальных клеток, выстилающих кровеносные сосуды, играет роль в распространении рака.

В АПЛ Биоинженерия, опубликованной AIP Publishing, исследователи из Мичиганского университета в Дирборне, Политехнического института Ренсселера и Университета Олбани (SUNY) разработали модель, которая исследует локальную связь между эндотелиальными и опухолевыми клетками и ее влияние на ориентацию эндотелиальных клеток. Этот подход включает использование совместно культивируемых эндотелиальных клеток пупочной вены человека (hUVEC) и клеточных линий эпителиальных опухолей молочной железы для имитации взаимодействия опухоль-эндотелий.

Кровеносные сосуды в опухолевых тканях гораздо менее герметичны, чем в нормальных тканях. Нам любопытно, могут ли опухолевые клетки вызывать ослабление ориентации эндотелиальных клеток по часовой стрелке и вызывать их дезорганизацию в сосуде».

Цзе Фан, автор

Работа расширяет недавние открытия, которые показали, что эндотелиальные клетки обладают хиральностью, типом зеркальной ориентации, похожей на правую и левую руки, и имеют тенденцию наклоняться по часовой стрелке.

«Мы считаем, что сильная хиральность эндотелиальных клеток по часовой стрелке важна для поддержания целостности кровеносных сосудов, но, к сожалению, она может быть повреждена/ослаблена опухолевыми клетками, что может увеличить риск метастазирования», — сказал Фан. «Сохранение нормальной хиральности может препятствовать трансмиграции опухоли за счет усиления хиральности и целостности эндотелиального барьера кровеносных сосудов».

Чтобы ответить на этот вопрос, группа совместно культивировала hUVEC с рядом линий опухолевых клеток с различной степенью злокачественности. Затем они сравнили реакцию hUVEC, когда опухолевые клетки непосредственно соприкасались с ними, а не без них. Чтобы обеспечить такую ​​степень контроля, они использовали технику контактной печати для создания микрошаблонов в форме пончика или восьмерки для удерживания клеток.

Группа обнаружила, что хиральность hUVEC по часовой стрелке меньше зависит от локальной передачи гормонов и в большей степени от прямого физического контакта с опухолевыми клетками. Специфические белки на опухолевых клетках, связывающиеся с другими на эндотелиальных клетках, по-видимому, играют роль в изменении хиральности hUVEC по часовой стрелке.

Группа была удивлена ​​движением типов клеток. В большинстве моделей метастазирования считается, что опухолевые клетки движутся к кровеносным сосудам, прежде чем прорваться в кровоток.

«Мы ожидали, что опухолевая клетка проникнет в эндотелиальную клетку», — сказал Фан. «Однако мы обнаружили, что эндотелиальные клетки движутся к опухолевой клетке на микропаттерне».

Фан сказал, что регулирование этого взаимодействия обещает лучший контроль над метастазами рака, и он надеется продолжить работу над разработкой терапевтических средств для достижения этой цели.