شناسايي و تعيين خصوصيت سلول هاي بنيادين سرطاني در ملانوماي بدخيم موشي

Identification and Characterization of Cancer Stem Cells in Mouse Malignant Melanoma

هدف: يافته‏هاي جديد علمي در رابطه با چگونگي تشكيل سرطان پيشنهاد مي‏كند كه سرطان‏ها از زير جمعيت كوچكي از سلول‏ها، تحت عنوان سلول‏هاي بنيادين سرطاني يا سلول‏هاي آغاز كننده تومور حاصل مي‏شود. سلول‏هاي بنيادين سرطاني به دليل حضور پمپ‏هاي انتقالي ABC در سطحشان نسبت به روش‏هاي درماني معمول سرطان مقاوم هستند؛ بنابراين باقي ماندن آن‏ها پس از درمان منجر به بازگشت سرطان و بروز متاستاز مي‏شود. لذا شناسايي و تعيين هويت صحيح اين سلول‏ها در انواع سرطان‏ها به‏منظور هدف‏گيري آن‏ها در روش‏هاي درماني جديد، بسيار مهم و داراي اهميت است. در اين مطالعه با هدف طراحي روش ايمني درماني جديد براي هدف‏گيري سلول‏هاي بنيادين سرطاني ملانوماي موشي در مرحله اول شناسايي و تعيين خصوصيات اين سلول‏ها انجام شد. مواد و روش‏ها: ابتدا تومور ملانوما توسط رده سلولي ملانومايي B16F10 در موش C57BL/6 القا شد، سپس از توده توموري با استفاده از روش هضم آنزيمي سلول‏هاي هوموژن تهيه و توسط آنتي‏بادي‏هاي CD24 و CD44 رنگ‏آميزي و جداسازي شدند. زيرجمعيت‏هاي سلولي به‏دست آمده از نظر توان توليد اسفير در محيط فاقد سرم بررسي شدند. علاوه بر اين؛ توانايي القاي تومور زير جمعيت‏هاي سلولي جدا شده با تزريق سريال رقت‏هاي متفاوت از سلول‏هاي مذكور به موش C57/BL6 مطالعه شد. نتايج: سلول‏هاي CD24+ به‏صورت معني‏دار توان توليد اسفروييد بيشتري داشتند. در ارتباط با قدرت ايجاد تومور سلول‏هاي CD24-CD44+، سلول‏هاي دوگانه منفي CD24-CD44- و سلول‏هاي ملانوما رده B16F10 واجد قدرت تقريباً برابر (يك سلول از هر 21730 سلول) بودند. اين توان در مورد سلول‏هاي CD24+CD44- يك سلول از هر 17426 سلول و در مورد سلول‏هاي دوگانه مثبت CD24+CD44+ يك سلول از هر 11295 سلول بود. نتيجه‏گيري: در مجموع سلول‏هاي دوگانه مثبت (CD24+CD44+) از نظر هر دو خصوصيت توليد اسفير و القاي تومور توانمندتر بودند كه مي‏تواند نشانه خصوصيت بنيادين اين سلول‏ها باشد. بنابراين به‏عنوان سلول‏هاي بنيادين ملانوماي موشي شناسايي و معرفي شدند.

Objective: Recent evidences suggest that tumors arise from a small subpopulation of cells, the cancer stem cells (CSCs) or tumor initiating cells. CSCs are able to resist the conventional methods of cancer therapy due to existence of ABC transporters on their surface. This leads to CSC resistance and maintenance resulting in post-treatment relapse and metastasis. Therefore, precise identification and characterization of these cells as a target for new therapeutic regimens is the goal of numerous studies. This study, with the intent to design a new method of immunotherapy for targeting cancer stem cells in mouse malignant melanoma, initially characterized the cancer stem cells in this malignancy. Methods: In order to identify the CSCs we induced a melanoma tumor using the B16F10 cell line in C57BL/6 mice. The tumor bulk was dissociated by an enzymatic method and homogeneous tumor cells were sorted using anti-CD44 and anti-CD24 antibodies. The sorted tumor cell subpopulations were compared according to their ability to form cell spheres in serum free medium (SFM). We determined the tumor formation ability of all cell subpopulations by transplanting serial dilutions of B16-F10 and all sorted cells sub-populations into C57/BL6 mice. Results: The results showed that although all separated cell subpopulations and B16-F10 cells formed non-adherent spheroids in SFM in the presence of B-27, but the CD24+ cells presents a significantly higher ability to produce spheroids. The B16F10 cell line, CD44+CD24- and CD44-CD24- cells showed equal potencies in tumor induction (1 in 21730 cells). The CD44-CD24+ cells tumor induction potency was 1 in 17426 and this ability for the double positive cells (CD44+CD24+) was 1 in 11295. Conclusion: Collectively, the double positive (CD24+CD44+) cells were more potent in both spheroid formation and tumorogenicity. Hence they might be the CSC population of mouse melanoma.