1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Известия РАН. Серия биологическая
  4. № 3, 2023

Известия РАН. Серия биологическая, 2023, № 3, стр. 227-234

Клеточные линии меланомы, как основа для создания модели васкулогенной мимикрии

А. А. Вартанян 1, *, В. С. Косоруков 1

1 Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина Минздрава России
115478 Москва, ул. Каширская, 24, Россия

* E-mail: zhivotov57@mail.ru

Поступила в редакцию 15.06.2022
После доработки 24.08.2022
Принята к публикации 24.08.2022

Аннотация

В опухоли наряду с кровеносными сосудами, выстланными эндотелием, обнаруживаются и высокоструктурированные васкулярные каналы, образованные опухолевыми клетками. Предполагается, что сеть таких каналов компенсирует недостаточно быстрое развитие в опухоли кровеносной системы и предотвращает ранний некроз внутри опухоли. Высокая статистическая корреляция между появлением в опухоли васкулярных каналов и низкой выживаемостью больных подтверждает эту гипотезу. Поэтому поиск ингибитора формирования васкулярных каналов в опухоли приобретает чрезвычайную актуальность. В настоящем обзоре обсуждается функциональное и прогностическое значение васкулогенной мимикрии. Особое внимание уделено оптимизации in vitro модели васкулогенной мимикрии на основе анализа 11 клеточных линий меланомы, полученных из метастазов больных диссеминированной меланомой. Кроме того, обсуждается разработка in vivo модели васкулогенной мимикрии для изучения ее механизмов и репрессии.

Ключевые слова: меланома, васкулогенная мимикрия, in vitro, in vivo модели

Список литературы

  1. Вартанян А.А., Степанова Е.В., Барышников А.Ю., Личиницер М.Р. Вовлечение апоптоза в становление васкулогенной мимикрии при злокачественных новообразованиях // Доклады РАН. 2005. Т. 402. № 1. С. 129–132.

  2. Григорьева И.Н., Степанова Е.В., Вартанян А.А., Барышников А.Ю., Михайлова И.Н., Морозова Л.Ф., Бурова О.С. Применение клеточной линии меланомы кожи Mel Cher в качестве положительной модели васкулогенной мимикрии // Патент РФ, RU2402243. Федеральная служба по интеллектуальной собственности, 2010.

  3. Григорьева И.Г., Степанова Е.В., Барышников А.Ю. Клиническое значение васкулогенной мимикрии для больных меланомой кожи // Росс. Биотер Журн. 2011. Т. 10. № 1. С. 22–23.

  4. Михайлова И.Н., Морозова Л.Ф., Голубева В.А., Бурова О.С., Барышников А.Ю. Получение и культивирование клеточных линий меланомы. 2017. С. 15–20. В монографии “Клеточные линии меланомы человека”. Под редакцией Михайловой И.Н. и Давыдова М.И. Санкт-Петербург. Изд. “Наукоемкие технологии”. ISBN 978-5-9909412-3-6.

  5. Оборотова М.В., Бурова О.С., Барышникова М.А., Заботина Т.А, Барышников К.А., Михайлова И.Н., Морозова Л.Ф., Сураева Н.М., Кадагидзе З.Г., Барышников А.Ю. Экспрессия маркеров стволовых опухолевых клеток на клеточных линиях меланомы человека // Росс. Биотер. Журн. 2015. Т. 14. № 1. С. 11–14.

  6. Al-Ostoot F.H., Salah S., Khamees H.A., Khanum S.A. Tumor angiogenesis: Current challenges and therapeutic opportunities // Cancer Treat Res Commun. 2021. V. 28. P. 100422–100426.

  7. Bao Z., Cheng Z., Chai D. The expressions of CD133, ALDH1, and vasculogenic mimicry in osteosarcoma and their clinical significance // Int. J. Clin. Exp. Pathol. 2018. V. 11(7). P. 3656–3663.

  8. Boiko A.D., Razorenova O.V., Johnson D.L., Ly D.P., Butler P.D., Yang G.P., Joshua B., Kaplan M.J., Longaker M.T., Weissman I.L. Human melanoma-initiating cells express neural crest nerve growth factor receptor CD271 // Nature. 2010. V. 466. P. 133–137.

  9. Clarke M.F., Dick J.E., Dirks P.B., Eaves C.J., Jamieson C.H., Jones D.L., Visvader J, Weissman IL, Wahl G.M. Cancer stem cells – perspectives on current status and future directions: AACR workshop on cancer stem cells // Cancer Res. 2006. V. 66. P. 9339–9344.

  10. Cui C., Tang B., Guo J. Chemotherapy, biochemotherapy and anti-VEGF therapy in metastatic melanoma // Chin Clin Oncol. 2014. V. 3(3). P. 36–42.

  11. Dirks P. Cancer stem cells: invitation to a second round // Nature. 2010. V. 466. P. 40–41.

  12. El Alaoui-Lasmaili K., Faivre B. Antiangiogenic therapy: Markers of response, “normalization” and resistance // Crit. Rev. Oncol. Hematol. 2018. V. 128. P. 118–129.

  13. Folberg R., Rummelt R., Parys-Van Ginderdeuren T., Woolson R.F., Pe’er J., Gruman L.M. The prognostic value of tumor blood vessel morphology in primary uveal melanoma // Ophthalmology. 1993. V. 100. P. 1389–1398.

  14. Folberg R., Hendrix M.J.C., Maniotis A.J. Vasculogenic mimicry and tumor angiogenesis // Am. J. Pathol. 2000. V. 156. P. 361–381.

  15. Folberg R., Pe’er J., Gruman L.M., Woolson R.F., Jeng G., Montague P.R., Moninger T.O., Yi H., Moore K.C. The morphologic characteristics of tumor blood vessels as a marker of tumor progression in primary human uveal melanoma: a matched case-control study // Hum Pathol. 1994. V. 23. P. 1298–1305.

  16. Gogas H.J., Kirkwood J.M., Sondak V.K. Chemotherapy for metastatic melanoma: time for a change? // Cancer. 2007. V. 109(3). P. 455–464.

  17. Hendrix M.J., Seftor E.A., Hess A.R., Seftor R.E. Vasculogenic mimicry and tumour-cell plasticity: lessons from melanoma // Nature Reviews Cancer. 2003. V. 3. P. 411–421.

  18. Hendrix M.J., Seftor R.E, Seftor E.A., Gruman L.M., Lee L.M., Nickoloff B.J., Miele L., Sheriff D., Schatteman G.C. Transendothelial function of human metastatic melanoma cells: role of the microenvironment in cell-fate determination // Cancer Res. 2002. V. 62. P. 665–668.

  19. Hooijkaas A.I., Gadiot J., van Boven H., Blank C. Expression of the embryological morphogen Nodal in stage III/IV melanoma // Melanoma Res. 2011. V. 21(6). P. 491–501.

  20. Jászai J., Schmidt M.H.H. Trends and Challenges in Tumor Anti-angiogenic Therapy // Cells. 2019. V. 8(9). P. 1102–1109.

  21. Li F., Xu J., Liu S. Cancer Stem Cells and Neovascularization // Cells. 2021. V. 10(5). P. 1070–1078.

  22. Luo Q., Wang J., Zhao W., Peng Z., Liu X., Li B., Zhang H., Shan B., Zhang C., Duan C. Vasculogenic mimicry in carcinogenesis and clinical applications // J Hematol Oncol. 2020. V. 13(1). P. 19–28.

  23. Maniotis A.J., Folberg R., Hess A., Seftor E.A., Gardner L.M.G., Pe’er J., Trent J.M., Meltzer P.S., Hendrix M.J. Vascular channel formation by human melanoma cells in vivo and in vitro: vasculogenic mimicry // Am. J. Pathology. 1999. V. 155(3). P. 739–752.

  24. Meacham C.E., Morrison S.J. Tumour heterogeneity and cancer cell plasticity // Nature. 2013. V. 501(7467). P. 328–337.

  25. Melzer C., von der Ohe J., Hass R. Concise Review: Crosstalk of Mesenchymal Stroma/Stem-Like Cells with Cancer Cells Provides Therapeutic Potential // Stem Cells. 2018. V. 36(7). P. 951–968.

  26. Monzani, E., La Porta C.A. Targeting cancer stem cell to modulate alternative vascularization mechanisms // Stem Cell Rev. 2008. V. 4. P. 51–56.

  27. Najafi M., Mortezaee K., Majidpoo S. Cancer stem cell (CSC) resistance drivers // J. Life Sci. 2019. V. 234. P. 116781–116786.

  28. Ren H.Y., Shen J.X., Mao X.M., Zhang X.Y., Zhou P., Li S.Y., Zheng Z.W., Shen D.Y., Meng J.R. Correlation Between Tumor Vasculogenic Mimicry and Poor Prognosis of Human Digestive Cancer Patients: A Systematic Review and Meta-Analysis // Pathol. Oncol. Res. 2019. V. 25(3). P. 849–858.

  29. Ribatti D., Annese T., Ruggieri S., Tamma R., Crivellato E. Limitations of Anti-Angiogenic Treatment of Tumors // Transl Oncol. 2019. V. 12(7). P. 981–986.

  30. Seftor E.A., Meltzer P.S., Schatteman G.C., Gruman L.M., Hess A.S., Kirschmann D.A., Seftor R.E., Hendrix M.J. Expression of multiple molecular phenotypes by aggressive melanoma tumor cells: role in vasculogenic mimicry // Crit. Rev. Oncol. Hematol. 2002. V. 44(1). P. 17–27.

  31. Shiozawa Y., Nie B., Pienta K.J., Morgan T.M., Taichman R.S. Cancer stem cells and their role in metastasis // Pharmacol. Ther. 2013. V. 138(2). P. 285–293.

  32. Shirakawa K., Kobayashi H., Sobajima J., Hashimoto D., Shimizu H., Wakasugi H. Inflammatory breast cancer: vasculogenic mimicry and its hemodynamics of an inflammatory breast cancer xenograft // Breast Cancer Res. 2003. V. 5. P. 136–139.

  33. Sun B., Zhang D., Zhan S., Zhang W., Guo H., Zhao X. Hypoxia influences vasculogenic mimicry channel formation and tumor invasion-related protein expression in melanoma // Cancer. 2007. V. 249. P. 188–197.

  34. Sun H., Yao N., Cheng S., Li L., Liu S., Yang Z., Shang G., Zhang D., Yao Z. Cancer stem-like cells directly participate in vasculogenic mimicry channels in triple-negative breast cancer // Cancer. Biol. Med. 2019. V. 16(2). P. 299–311.

  35. Tímár J., Tóth J. Tumor sinuses – vascular channels // Pathol. Oncol. Res. 2000. V. 6. P. 83–86.

  36. Treps L., Faure S., Clere N. Vasculogenic mimicry, a complex and devious process favoring tumorigenesis – Interest in making it a therapeutic target // Pharmacol. Ther. 2021. V. 223. P. 107805–107813.

  37. Van der Schaft D.W.J., Seftor R.E., Seftor E.A., Hess A.R., Gruman L.M., Kirschmann D.A., Yokoyama Y., Griffioen A.W., Hendrix M.J. Effects of angiogenesis inhibitors on vascular network formation by human endothelial and melanoma cells // J. Natl. Cancer. Inst. 2004. V. 96(19). P. 1473–1477.

  38. Vartanian A.A., Burova O.S., Stepanova E.V., Baryshnikov A.Yu. The involvement of apoptosis in melanoma vasculogenic mimicry // Melanoma Res. 2007. V. 17(1). P. 1–8.

  39. Vartanian A., Baryshnikov A. Molecular determinants of melanoma vasculogenic mimicry. in “Melanoma, risk factor, molecular biology, and treatment options”.2013. P. 67–92. Eds. A.C. Jones. N.Y. NOVA BioMedical Press.

  40. Vartanian A., Gatsina G., Grigorieva I., Solomko E., Dombrovsky V., Baryshnikov A., Stepanova E. The involvement of Notch signaling in melanoma vasculogenic mimicry // Clin. Exp. Med. 2013. V. 13(3). P. 201–219.

  41. Vartanian A, Golubeva I., Shprakh Z. Is vasculogenic mimicry a hallmark of cancer? // Horizons in Cancer Res. 2017. V. 65. P. 13–34.

  42. Vartanian A., Baryshnikova M., Burova O., Afanasieva D., Misyurin V., Belyavsky A., Shprakh Z. Inhibitor of vasculogenic mimicry restores sensitivity of resistant melanoma cells to DNA-damaging agents // Melanoma Res. 2017. V. 27(1). P. 8–16.

  43. Vartanian A.A., Khochenkov D.A., Khochenkova Yu.A., Machkova Yu.S., Khachatryan D.S., Kolotaev A.V., Osipov V.N. Effect of Derivatives of Hydroxamic Acids on Vasculogenic Mimicry // Bioorg. Chem. 2020. V. 46(2). P. 207–219.

  44. Woodward W.A., Hill R.P. Cancer Stem Cells. Recent Results // Cancer Res. 2016. V. 198. P. 25–44.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска содержание выпуска

Известия РАН. Серия биологическая

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал