Preview

Российский биотерапевтический журнал

Расширенный поиск

Стимуляция метастатической активности клеток рака молочной железы экзосомами плазмы

https://doi.org/ 10.17650/1726-9784-2016-15-2-6-15

Полный текст:

Аннотация

Введение. Злокачественный фенотип опухолевых клеток и метастатический потенциал опухоли определяются генетическими факторами. В дополнение к ним значимую роль в регуляции структурных и функциональных характеристик злокачественных клеток играют компоненты нормальной биологической среды, в том числе и наноразмерные везикулы, или экзосомы. Цель исследования - изучение механизмов и оценка эффекта влияния экзосом плазмы на клетки рака молочной железы в условиях in vitro. Материалы и методы. В исследовании использованы культура клеток рака молочной железы MDA-MB-231 и экзосомы, выделенные из плазмы или культуральной среды. Для анализа экзосом применялись методы корреляционной спектроскопии, вестерн-блоттинг. Функциональные эффекты экзосом оценивались в экспериментах in vitro и in vivo. Результаты. В представленной работе показано, что экзосомы плазмы стимулируют адгезивную и двигательную активность клеток рака молочной железы, потенцируя процесс метастатической диссеминации. Для реализации стимулирующего эффекта достаточно контактного взаимодействия, которое опосредовано фибронектином на поверхности экзосом и цитоплазматическим сигнальным каскадом, зависимым от киназы фокальной адгезии. Выводы. Углубленное изучение роли экзосом плазмы или межклеточной жидкости в формировании и регуляции злокачественного фенотипа клеток опухоли может открыть перспективы разработки новых методов терапии онкологических заболеваний.

Об авторах

Р. Б. Самсонов
ООО «Онкосистема»; ФГБУ «НИИонкологии им. Н.Н. Петрова» Минздрава России
Россия


И. М. Коваленко
ФГБУ «НИИонкологии им. Н.Н. Петрова» Минздрава России
Россия


Д. А. Васильев
ФГБУ «НИИонкологии им. Н.Н. Петрова» Минздрава России
Россия


Е. В. Цырлина
ФГБУ «НИИонкологии им. Н.Н. Петрова» Минздрава России
Россия


Г. А. Дашян
ФГБУ «НИИонкологии им. Н.Н. Петрова» Минздрава России
Россия


Х. . Шохат-Карвальо
Университет им. Бар-Илана
Россия


Д. . Карасик
Университет им. Бар-Илана
Россия


Л. М. Берштейн
ФГБУ «НИИонкологии им. Н.Н. Петрова» Минздрава России
Россия


В. В. Лютынский
ООО «Компания Альгимед»
Россия


Анастасия Валерьевна Малек
ООО «Онкосистема»; ФГБУ «НИИонкологии им. Н.Н. Петрова» Минздрава России
Россия


Список литературы

1. Kowal J., Tkach M., Thery C. Biogenesis and secretion of exosomes. Curr Opin Cell Biol 2014;29:116-25.

2. Abels E.R., Breakefield XO. Introduction to Extracellular Vesicles: Biogenesis, RNA Cargo Selection, Content, Release, and Uptake. Cell Mol Neurobiol 2016;36(3):301-12

3. Mulcahy L.A., Pink R.C., Carter D.R. Routes and mechanisms of extracellular vesicle uptake. J Extracell Vesicles 2014;4;3. doi: 10.3402/jev.v3.24641. eCollection 2014. PMID: 25143819.

4. Iraci N., Leonardi T., Gessler F. et al. Focus on Extracellular Vesicles: Physiological Role and Signalling Properties of Extracellular Membrane Vesicles. Int J Mol Sci 2016;6;17(2). pii: E171. doi: 10.3390/ ijms17020171. PMID: 26861302.

5. Mincheva-Nilsson L., Baranov V. Placenta-derived exosomes and syncytiotrophoblast microparticles and their role in human reproduction: immune modulation for pregnancy success. Am J Reprod Immunol 2014;72(5):440-57.

6. Weilner S., Schraml E., Redl H. et al. Secretion of microvesicular miRNAs in cellular and organismal aging. Exp Gerontol 2013;48(7):626-33.

7. Russo I, Bubacco L, Greggio E. Exosomes-associated neurodegeneration and progression of Parkinson's disease. Am J Neurodegener Dis 2012;1(3):217-25.

8. Tsilioni I., Panagiotidou S., Theoharides T.C. Exosomes in neurologic and psychiatric disorders. Clin Ther 2014;36(6):882-8.

9. Huber HJ, Holvoet P. Exosomes: emerging roles in communication between blood cells and vascular tissues during atherosclerosis. Curr Opin Lipidol 2015;26(5):412-9.

10. Buzas EI, Gyorgy B, Nagy G et al. Emerging role of extracellular vesicles in inflammatory diseases. Nat Rev Rheumatol 2014;10(6):356-64.

11. Alenquer M., Amorim M.J. Exosome Biogenesis, Regulation, and Function in Viral Infection. Viruses 2015;7(9):5066-83.

12. Малек А.М., Берштейн Л.М., Филатов М.В., Беляев А.М. Система экзосомальных межклеточных коммуникаций и ее роль в процессе метастатической диссеминации. Вопросы онкологии 2014;60(4):429-36.

13. Tchevkina Е.М., Shcherbakov А.М., Zhuravskaya A.Y. et al. Exosomes and transfer of (epi)genetic information by tumor cells. Advances in Molecular Oncology 2015;3(2):8-20.

14. Rana S., Malinowska K., Zoller M. Exosomal tumor microRNA modulates premetastatic organ cells. Neoplasia 2013;15(3):281-95.

15. Muller L., Mitsuhashi M., Simms P. et al. Tumor-derived exosomes regulate expression of immune function-related genes in human T cell subsets. Sci Rep 2016;6:20254.

16. Whiteside T.L. Exosomes and tumor-mediated immune suppression. J Clin Invest 2016;126(4):1216-23.

17. Fu H., Yang H., Zhang X., Xu W. The emerging roles of exosomes in tu-mor-stroma interaction. J Cancer Res Clin Oncol 2016;17. PMID: 26987524.

18. Whiteside T.L. The potential of tumor-derived exosomes for noninvasive cancer monitoring. Expert Rev Mol Diagn 2015;15(10):1293-310.

19. Marleau A.M., Chen C.S., Joyce J.A., Tullis R.H. Exosome removal as a therapeutic adjuvant in cancer. J Transl Med 2012;10:134.

20. Ochieng J., Pratap S., Khatua A.K., Sakwe A.M. Anchorage-independent growth of breast carcinoma cells is mediated by serum exosomes. Exp Cell Res 2009;315(11):1875-88.

21. Janowska-Wieczorek A., Wysoczynski M., Kijowski J. et al. Microvesicles derived from activated platelets induce metastasis and angiogenesis in lung cancer. Int J Cancer 200 5;113(5):752-60.

22. Hu Y., Yan C., Mu L. et al. Fibroblast-Derived Exosomes Contribute to Chemoresistance through Priming Cancer Stem Cells in Colorectal Cancer. PLoS One 2015;10(5):e0125625.

23. Malek A., Catapano C.V., Czubayko F., Aigner A. A sensitive polymerase chain reaction-based method for detection and quanti fication of metastasis in human xenograft mouse models. Clin Exp Metastasis 2010;27(4):261-71.

24. White R.M., Sessa A., Burke C. et al. Transparent adult zebrafish as a tool for in vivo transplantation analysis. Cell stem cell 2008;2(2):183-89.

25. Thery C., Amigorena S., Raposo G., Clayton A. Isolation and characterization of exosomes from cell culture supernatants and biological fluids. Curr Protoc Cell Biol 2006;3;Unit 3.22.

26. Malek A.V., Sanmsonov R.B., Chiesi A. Development of cancer diagnostics and monitoring methods based on analysis of tumor-derived exosomes. Russian Journal of Biotherapy 2015;14(4): 9-18.

27. Samsonov R.B., Shtam T.A., Burdakov V.S. et al. Extraction and analysis of the exosomal micro-RNA from the urine: new method of the prostate cancer diagnostics. Experimental and Clinical Urology 2015;4:28-32.

28. Purushothaman A., Bandari S.K., Liu J. et al. Fibronectin on the Surface of Myeloma Cell-derived Exosomes Mediates Exosome-Cell Interactions. J Biol Chem 2016;291(4):1652-63.

29. Akiyama S.K. Integrins in cell adhesion and signaling. Hum Cell 1996;9(3):181-6.

30. Schaller M.D. Cellular functions of FAK kinases: insight into molecular mechanisms and novel functions. J Cell Sci 2010;123(7):1007-13.

31. Sulzmaier F.J., Jean C., Schlaepfer D.D. FAK in cancer: mechanistic findings and clinical applications. Nat Rev Cancer 2014;14(9):598-610.

32. Luo M., Guan J.L. Focal adhesion kinase: a prominent determinant in breast cancer initiation, progression and metastasis. Cancer Lett 2010; 289(2): 127-39.

33. Pupyshev A. B. Extracellular v esicles: intercellular information flow and medical applications. Tsitologiia 2015;57(8):551-62.

34. Fais S., O'Driscoll L., Borras F.E. et al. Evidence-Based Clinical Use of Nanoscale Extracellular Vesicles in Nanomedicine. ACS Nano 2016;15.


Для цитирования:


Самсонов Р.Б., Коваленко И.М., Васильев Д.А., Цырлина Е.В., Дашян Г.А., Шохат-Карвальо Х..., Карасик Д..., Берштейн Л.М., Лютынский В.В., Малек А.В. Стимуляция метастатической активности клеток рака молочной железы экзосомами плазмы. Российский биотерапевтический журнал. 2016;15(2):6-15. https://doi.org/ 10.17650/1726-9784-2016-15-2-6-15

For citation:


Samsonov R.B., Kovalenko I.M., Vasilyev D.A., Tsyrlina E.V., Dashan G.A., Shochat-Carvalho Kh..., Karasik D..., Berstein L.M., Lutynskij V.V., Malek A.V. Stimulation of metastatic activity of breast cancer cells by plasma exosomes. Russian Journal of Biotherapy. 2016;15(2):6-15. (In Russ.) https://doi.org/ 10.17650/1726-9784-2016-15-2-6-15

Просмотров: 168


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1726-9784 (Print)
ISSN 1726-9792 (Online)