Оценка эффекта мезенхимальных стволовых клеток, выделенных из пуповины и из амниотической мембраны, на рост и метастазирование опухоли

Человеческие мезенхимальные стволовые клетки (МСК, другое название - мезенхимальные мультипотентные стромальные клетки) в последнее время активно используют для различных терапевтических стратегий, однако роль этих клеток в прогрессировании опухоли остается недостаточно изученной. Некоторые исследования показали, что МСК могут способствовать росту опухоли, тогда как в других были получены противоположные результаты. В связи с отсутствием однозначных данных об эффекте МСК на злокачественные клетки затруднено их дальнейшее применение. В этой работе исследователи оценили воздействие МСК, полученных из амниотической мембраны и пупочного канатика человека, на развитие опухоли in vitro и in vivo.

Опухолевые клетки линий SPC-A-1 (рак легких) и BGC-823 (рак желудка) культивировали с кондиционированной средой МСК, а затем in vitro оценили их пролиферативную активность с использованием колориметрического метода (CCK‑8 assay). Также определили способность опухолевых клеток к миграции методом заживления раны (scratch wound assay) и с помощью оценки инвазии в Матригель. Помимо этого исследовали влияние супернатантов МСК на формирование микротрубок человеческими эндотелиальными клетками пупочной вены (HUVECs). С целью изучения механизмов взаимодействия мезенхимальных стволовых клеток с опухолью определили содержание 120 цитокинов в среде после ко-культивирования опухолевых клеток SPC-A-1 с МСК из пуповины и амниотической мембраны. Для оценки эффекта МСК in vivo использовали ксенографтную и метастатическую модели опухоли.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что кондиционированная среда МСК пуповины не только не способствует пролиферации опухолевых клеток, но также ингибирует их миграцию и формирование трубок эндотелиальными клетками in vitro. При этом МСК, выделенные из амниотической мембраны, также продемонстрировали ингибирующий эффект на подвижность опухолевых клеток, однако пролиферация клеток SPC-A-1 и BGC-823 усиливалась под воздействием их кондиционированной среды. В результате совместного культивирования МСК с клетками SPC-A-1 исследователи выявили повышение секреции ряда цитокинов, хемокинов и ростовых факторов, среди которых bFGF, G-CSF, GM-CSF, ICAM-1, IL-1b, IL-1ra, IL-16, IL-18, CXCL6 и другие.

Согласно данным, полученным in vivo, введение МСК, выделенных из человеческой пуповины, не способствовало прогрессированию аденокарциномы легких и рака желудка, в отличие от введения МСК амниотической оболочки. При этом оба типа МСК не оказывали значимого влияния на метастазирование опухолей.

Таким образом, благодаря результатам in vitro и in vivo исследований сделано предположение, что терапевтическое использование МСК пуповины при наличии злокачественного новообразования будет более безопасным, чем применение МСК амниотической мембраны. Более того, в данной работе выявлены возможные молекулярные механизмы, участвующие в росте и метастазировании опухоли под действием мезенхимальных стволовых клеток, полученных из разных фетальных тканей.

Литература

Meng M.Y., Li L., Wang W.J., Liu F.F., Song J., Yang S.L., Tan J., Gao H., Zhao Y.Y., Tang W.W., Han R., Zhu K., Liao L.W., Hou Z.L. Assessment of tumor promoting effects of amniotic and umbilical cord mesenchymal stem cellsin vitro and in vivo. J Cancer Res Clin Oncol. 2019 Feb 25. doi: 10.1007/s00432-019-02859-6. [Epub ahead of print]

Абстракт