شناسايي وتعيين خصوصيات سلول‌هاي بنيادي سرطاني كولون در رده سلولي آدنوكارسينوم كولوني 29HT-

Identification and characterization of colon cancer stem cells in HT-29 adenocarcinoma cell line

چكيده زمينه و هدف:يكي از ويژگي‌هاي سلول‌هاي بنيادي سرطاني توانايي آنها در تشكيل كلني‌هاي اسفروييدي تحت شرايط غير چسبان و در محيط فاقد سرم مي‌باشد. هدف از اين مطالعه جداسازي سلول‌هاي بنيادي سرطاني با استفاده از روش تشكيل اسفروييد و بررسي خصوصيات عملكردي آنها در رده سلولي سرطاني آدنوكارسينوم كولوني 29HT- مي‌باشد. موادو روش‌ها: در اين مطالعه تجربي، شاخص‌هاي سلول‌هاي بنيادي سرطاني كولون شامل 44 CDو EPCAM و ميزان بيان ژن‌هاي مرتبط با مسيرهاي اختصاصي سلول‌هاي بنيادي سرطاني در اسفروييدها و سلول‌هاي 29HT- مورد بررسي قرار گرفت. جهت تعيين توانايي تومورزايي اسفروييدها نيز، پيوند زنوگرافت در موش‌هاي nude انجام گرديد. يافته‌ها: بر اساس اطلاعات به دست آمده بيش از 92 درصد از اسفروييدها +44 CD/EPCAM+ بودند در حالي كه فقط 37 درصد از سلول‌هاي 29HT- شاخص‌هاي 44 CD/EPCAM را بيان مي‌كردند. در مقايسه با سلول‌هاي 29HT- ميزان بيان ژن‌هاي 2,Sox4 OctNanog، 4Klf و C-myc به طور قابل ملاحظه‌اي در سلول‌هاي اسفروييدي افزايش نشان داد(05/0 > p). هم‌چنين تزريق2500 سلول اسفروييدي براي شروع و رشد تومور در موش‌هاي nude كافي بود در حالي كه 106×1 سلول 29HT- توانايي القا تومور را داشتند. نتيجه‌گيري: يافته‌ها نشان مي‌دهد اسفروييدهاي تشكيل شده از رده سلولي سرطاني كولون 29HT- غني از سلول‌هاي بنيادي سرطاني مي‌باشند كه بيان افزايش يافته‌اي از ژن‌هاي درگير در ويژگي‌هاي چند قوه‌زايي و هم‌چنين توانايي توموزايي در موش‌هاي nude را نشان مي‌دهند. واژگان كليدي: اسفروييد، سلول‌هاي بنيادي سرطاني، 44CD، EPCAM، 29HT-

Abstract Background: Cancer stem cells are subpopulation of cancer cells that show self-renewal potential and the capacity to differentiate into diverse populations comprising a tumor. One of the characteristics of CSCs is their ability to form floating spheroids under anchorage-independent conditions in a serum-free media. The aim of this study was isolation of colon cancer stem cells by sphere formation assay and characterization of them in human colonic adenocarcinoma HT-29. Materials and Methods: In this experimental study, colon CSCs markers including CD44 and EPCAM in spheroid and HT-29 cells were analyzed by flow cytometry. The expression levels of stemness genes in both spheroid and HT-29 cells were investigated using real-time PCR. Tumorigenic potential of spheroid cells was evaluated using in vivo xenografts assay. Results: Our data showed over 92% of spheroids were CD44+/EpCAM+, while HT-29 cells only have expressed 37% of CD44/EpCAM markers. In compared with the HT-29 cells, expression levels of ‘‘stemness’’ genes, like Sox2, Oct4, Nanog, C-myc, and Klf4 were significantly increased in spheroid cells (p < 0.05). Further, As little as 2500 spheroid cells were sufficient to obtain tumor growth in nude mice, while 1x106 of HT-29 cells was needed to form tumor. Conclusion: Our data suggest that spheroid formed by colon cancer cell lines highly enriched in CSCs and showed increasing expression of stemness genes and tumorigenic in nude mice. Keywords: Cancer stem cells, CD44, EPCAM, HT-29, Spheroid.