Возможности оценки основных диагностических маркеров при культивировании клеток люминального B подтипа рака молочной железы

Введение. Несмотря на многочисленные проводимые исследования, посвященные комплексным сравнениям экспрессии мРНК, белков, мутаций в клеточных культурах и образцах тканей рака молочной железы, данных об их связи с изменениями рецепторного аппарата недостаточно.

Цель исследования — определение изменения уровней экспресии рецепторов в культуре клеток, полученной из образцов люминального В подтипа рака молочной железы, на протяжении пяти пассажей.

Материалы и методы. Произведен анализ эстрогена и Кi67, панцитокератина и виментина на протяжении пяти пассажей в клеточной культуре. Из части материала изготовлены парафиновые блоки для иммуно-гистохимического анализа, часть материала использовалась для получения клеточной суспензии для проведения проточной цитофлуориметрии.

Результаты. Получена культура с высоким уровнем Ki-67 и экспрессии эстрогена на первых трех пассажах. Клетки сохраняли эпителиальную природу на протяжении всего культивирования.

Обсуждение. Возможно, полученная культура может демонстрировать процессы, происходящие при региональном метастазировании. Об этом свидетельствует обнаружение опухолевых клеток, экспрессирующих виментин, с первого по четвертый пассаж. Изучение процессов, происходящих в моделях in vitro, поможет приблизиться к пониманию процессов в биологии рака молочной железы и выяснить природу гетерогенности этого заболевания.

Заключение. Показана принципиальная возможность мониторинга основных параметров жизнедеятельности клеточной культуры люминального подтипа рака молочной железы, что позволяет создать эффективную модель наблюдения за культурами in vitro.

1. Mezhevova IV, Sitkovskaya AO, Kit OI. Primary tumor cell cultures: Current methods of obtaining and subcultivation. South Russian Journal of Cancer. 2020;1(3):36–49. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.37748/2687-0533-2020-1-3-4.

2. Mogilenskikh AS, Sazonov SV. Establishment of breast carcinoma cell lines (literature review). Gens & Cells. 2021;16(1):15–23. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.23868/202104002.

3. Ravi M, Sneka MK, Aastha J. The culture conditions and outputs from breast cancer cell line in vitro experiments. Experimental Cell Research. 2019;383(2):111548. DOI: https://doi.org/10.1016/j.yexcr.2019.111548.

4. Sazonov SV, Brilliant AA, Brilliant YuM. Proliferative processes and features of tumor cell receptor apparatus of the breast carcinoma. Gens & Cells. 2017;12(4):76–81. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.23868/201707033.

5. Dolzhikov AA, Kotlyarov AA, Mukhina TS. Investigating the expression of estrogen and progesterone receptors, Her2/neu and proliferation marker ki67, and their interrelationships in breast cancer. Kursk Scientific and Practical Bulletin “Man and His Health”. 2007;(4):37–44. (In Russ.). EDN: https://elibrary.ru/kckstp.

6. Sazonov SV. Quality assurance for molecular genetic diagnosis of breast cancer. Ural Medical Journal. 2020;(2):62–66. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.25694/URMJ.2020.02.16.

7. Bogush TA, Kalyuzhny SA, Chetyrkina MR, Yastrebova MA, Scherbakov AM, Ryabinina OM, et al. Molecular mechanisms of drug resistance in MCF7/ADR breast cancer cells. Moscow University Chemistry Bulletin. 2018;59(5):374–376. (In Russ.). EDN: https://elibrary.ru/xpurpn.

8. Krause S, Maffini MV, Soto AM, Sonnenschein C. The microenvironment determines the breast cancer cells’ phenotype: Organization of MCF7 cells in 3D cultures. BMC Cancer. 2010;10:263. DOI: https://doi.org/10.1186/1471-2407-10-263.

9. Kinder DH, Aulthouse AL. MCF-7 breast cancer cell line grown in agarose culture for study of COX-2 inhibitors in three-dimensional growth system. Cancer Letters. 2004;205(1):49–53. DOI: https://doi.org/10.1016/j.canlet.2003.10.030.

10. Semiglazov VF, Letyagin VP, Semiglazov VV, Manikhas AG, Paltuev RM. Clinical recommendations on organ-preserving treatment of breast cancer. In: Clinical recommendations of the All-Russian public organization ROOM for the diagnosis and treatment of breast cancer. Moscow: ABC-press; 2015. P. 152–154. (In Russ.). EDN: https://elibrary.ru/gerynk.

11. Konyshev KV, Sazonov SV. Changes in expression of immunohistochemical markers in regional breast cancer metastases. Russian Journal of Archive of Pathology. 2020;82(4):19–26. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.17116/patol20208204119.

12. Vora HH, Patel NA, Rajvik KN, Mehta SV, Brahmbhatt BV, Shah MJ, et al. Cytokeratin and vimentin expression in breast cancer. The International Journal of Biological Markers. 2009;24(1):38–46. DOI: https://doi.org/10.1177/172460080902400106.

13. Minafra L, Norata R, Bravatà V, Viola M, Lupo C, Gelfi C, et al. Unmasking epithelial-mesenchymal transition in a breast cancer primary culture: A study report. BMC Research Notes. 2012;5:343. DOI: https://doi.org/10.1186/1756-0500-5-343.

14. Ostrowska-Podhorodecka Z, Ding I, Lee W, Tanic J, Abbasi S, Arora PD, et al. Vimentin tunes cell migration on collagen by controlling β1 integrin activation and clustering. Journal of Cell Science. 2021;134(6): jcs254359. DOI: https://doi.org/10.1242/jcs.254359.

15. Bogush T, Kaliuzhny SA, Chetyrkina MR, Yastrebova MA, Scherbakov AM, Mamichev IA, et al. Vimentin expression in human cell lines of epithelial tumors. Advances in Molecular Oncology. 2018;5(2):24–30. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.17650/2313-805X-2018-5-2-24-30.

16. Topi G, Satapathy SR, Ghatak S, Hellman K, Ek F, Olsson R, et al. High Oestrogen receptor alpha expression correlates with adverse prognosis and promotes metastasis in colorectal cancer. Cell Communication and Signaling. 2024;22(1):198. DOI: https://doi.org/10.1186/s12964-024-01582-1. Erratum in: Cell Communication and Signaling. 2024;22(1):253. DOI: https://doi.org/10.1186/s12964-024-01631-9.

17. Chiu JH, Wen CS, Wang JY, Hsu CY, Tsai YF, Hung SC, et al. Role of estrogen receptors and Src signaling in mechanisms of bone metastasis by estrogen receptor positive breast cancers. Journal of Translational Medicine. 2017;15(1):97. DOI: https://doi.org/10.1186/s12967-017-1192-x.

18. Mitra A, Mishra L, Li S. Technologies for deriving primary tumor cells for use in personalized cancer therapy. Trends in Biotechnology. 2013;31(6):347–354. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2013.03.006.

19. Burdall SE, Hanby AM, Lansdown MR, Speirs V. Breast cancer cell lines: Friend or foe? Breast Cancer Research. 2003;5(2):89–95. DOI: https://doi.org/10.1186/bcr577.

20. Forozan F, Mahlamäki EH, Monni O, Chen Y, Veldman R, Jiang Y, et al. Comparative genomic hybridization analysis of 38 breast cancer cell lines: A basis for interpreting complementary DNA microarray data. Cancer Research. 2000;60(16):4519–4525. PMID: https://pubmed.gov/10969801.

21. Grebenyuk EV, Mogilenskikh AS, Sazonov SV. Features of proliferative processes in cell cultures from samples of the luminal B (HER2-negative) subtype of breast cancer. Bulletin of the Ural Medical Academic Science. 2023;20(1–2):53–62. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.22138/2500-0918-2023-20-1-53-62.

22. Dekkers JF, van Vliet EJ, Sachs N, Rosenbluth JM, Kopper O, Rebel HG, et al. Long-term culture, genetic manipulation and xenotransplantation of human normal and breast cancer organoids. Nature Protocols. 2021;16(4):1936–1965. DOI: https://doi.org/10.1038/s41596-020-00474-1.

23. Linnemann JR, Meixner LK, Miura H, Scheel CH. An organotypic 3D assay for primaryhuman mammary epithelial cells that recapitulates branching morphogenesis. Methods in Molecular Biology. 2017;1612: 125–137. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4939-7021-6_9.

24. Konyshev K, Sazonov S. Heterogeneity of breast cancer surrogate subtype of primary tumour and local metastases. Virchows Archiv. 2022;481(Suppl 1):189–190 DOI: https://doi.org/10.1007/s00428-022-03379-4.

25. Kusinska RU, Kordek R, Pluciennik E, Bednarek AK, Piekarski JH, Potemski P. Does vimentin help to delineate the so-called “basal type breast cancer”? Journal of Experimental & Clinical Cancer Research. 2009; 28(1):118. DOI: https://doi.org/10.1186/1756-9966-28-118.