Detekce nádorových kmenových buněk v sarkomech

Identifikace nádorových kmenových buněk v současnosti představuje jednu z nejdůležitějších oblastí výzkumu, neboť nádorové kmenové buňky hrají důležitou úlohu v iniciaci a progresi nádoru, stejně jako v procesech metastazování a relapsu onemocnění. Tento článek shrnuje současné poznatky o známých i předpokládaných markerech nádorových kmenových buněk v různých typech sarkomů kostí i měkkých tkání. Zvláštní pozornost je věnována detekci CD133, ABC transportérů, nestinu a aldehyddehydrogenázy, které byly v posledních letech intenzivně zkoumány jak v nádorové tkáni, tak v sarkomových buněčných liniích. V závěru článku je uveden přehled možných fenotypů nádorových kmenových buněk, které byly prokázány funkčními testy tumorigenicity.

Klíčová slova:
nádorové kmenové buňky – osteosarkom – rabdomyosarkom – CD133 – ABC transportéry – nestin – aldehyddehydrogenáza – tumorigenicita

Autoři: R. Veselska ^1,2; J. Skoda ^1,2; J. Neradil ^1,3
Působiště autorů: Laboratory of Tumor Biology, Department of Experimental Biology, School of Science, Masaryk University, Brno, Czech Republic ¹; Department of Pediatric Oncology, University Hospital Brno and School of Medicine, Masaryk University, Brno, Czech Republic ²; Regional Centre for Applied Molecular Oncology, Masaryk Memorial Cancer Institute, Brno, Czech Republic ³
Vyšlo v časopise: Klin Onkol 2012; 25(Supplementum 2): 16-20

Práce byla podpořena grantem IGA MZ ČR NT13443-4 a Evropským fondem pro regionální rozvoj a státním rozpočtem České republiky (OP VaVpI – RECAMO, CZ.1.05/2.1.00/03.0101).

Autoři deklarují, že v souvislosti s předmětem studie nemají žádné komerční zájmy.

Redakční rada potvrzuje, že rukopis práce splnil ICMJE kritéria pro publikace zasílané do bi omedicínských časopisů.

Obdrženo: 2. 10. 2012
Přijato: 7. 11. 2012

Souhrn

Klíčová slova:
nádorové kmenové buňky – osteosarkom – rabdomyosarkom – CD133 – ABC transportéry – nestin – aldehyddehydrogenáza – tumorigenicita

Zdroje

1. Ratajczak MZ. Cancer stem cells – normal stem cells „Jedi“ that went over to the „dark side“. Folia Histochem Cytobiol 2005; 43(4): 175–181.

2. Fábián A, Barok M, Vereb G et al. Die hard: are cancer stem cells the Bruce Willises of tumor biology? Cytometry A. 2009; 75(1): 67–74.

3. Garvalov BK, Acker T. Cancer stem cells: a new framework for the design of tumor therapies. J Mol Med (Berl) 2011; 89(2): 95–107.

4. Scatena R, Bottoni P, Pontoglio A et al. Cancer stem cells: An innovative therapeutic approach. In: Scatena R, Mordente A, Giardina B (eds). Advances in Cancer Stem Cell Biology. Springer 2012: 239–266.

5. Siclari VA, Qin L. Targeting the osteosarcoma cancer stem cell. J Orthop Surg Res 2010; 5(1): 78–87.

6. Grosse-Gehling P, Fargeas CA, Dittfeld C et al. CD133 as a biomarker for putative cancer stem cells in solid tumours: limitations, problems and challenges. J Pathol. DOI: 10.1002/path.4086. Epub ahead of print 2012.

7. Olempska M, Eisenach PA, Ammerpohl O et al. Detection of tumor stem cell markers in pancreatic carcinoma cell lines. Hepatobiliary Pancreat Dis Int 2007; 6(1): 92–97.

8. Veselska R, Hermanova M, Loja T et al. Nestin expression in osteosarcomas and derivation of nestin//CD133 positive osteosarcoma cell. BMC Cancer 2008; 8: 300.

9. Tirino V, Desiderio V, d’Aquino R et al. Detection and characterization of CD133+ cancer stem cells in human solid tumours. PLoS One 2008; 3: e3469.

10. Tirino V, Desiderio V, Paino F et al. Human primary bone sarcomas contain CD133+ cancer stem cells displaying high tumorigenicity in vivo. FASEB J 2011; 25(6): 2022–2030.

11. Di Fiore R, Santulli A, Ferrante RD et al. Identication and expansion of human osteosarcoma-cancer-stem cells by long-term 3-aminobenzamide treatment. J Cell Physiol 2009; 219(2): 301–313.

12. Saini V, Hose CD, Monks A et al. Identification of CBX3 and ABCA5 as putative biomarkers for tumor stem cells in osteosarcoma. PLoS One 2012; 7: e41401.

13. He A, Qi W, Huang Y et al. CD133 expression predicts lung metastasis and poor prognosis in osteosarcoma patients: A clinical and experimental study. Exp Therap Med 2012; 4(3): 435–441.

14. Terry J, Nielsen T. Expression of CD133 in synovial sarcoma. Appl Immunohistochem Mol Morphol 2010; 18(2): 159–165.

15. Sana J, Zambo I, Skoda J et al. CD133 expression and identication of CD133/nestin positive cells in rhabdomyosarcomas and rhabdomyosarcoma cell lines. Anal Cell Pathol (Amst) 2011; 34(6): 303–318.

16. Walter D, Satheesha S, Albrecht P et al. CD133 positive embryonal rhabdomyosarcoma stem-like cell population is enriched in rhabdospheres. PLoS One 2011; 6: e19506.

17. Pressey JG, Haas MC, Pressey CS et al. CD133 marks a myogenically primitive subpopulation in rhabdomyosarcoma cell lines that are relatively chemoresistant but sensitive to mutant HSV. Pediatr Blood Cancer. DOI: 10.1002/pbc 24117. Epub ahead of print 2012.

18. Dean M. ABC transporters, drug resistance, and cancer stem cells. J Mammary Gland Biol Neoplasia 2009; 14(1): 3–9.

19. Murase M, Kano M, Tsukahara T et al. Side population cells have the characteristics of cancer stem-like cells//cancer-initiating cells in bone sarcomas. Br J Cancer 2009; 101(8): 1425–1432.

20. Krupkova O Jr, Loja T, Zambo I et al. Nestin expression in human tumors and tumor cell lines. Neoplasma 2010; 57(4): 291–298.

21. Kobayashi M, Sjöberg G, Söderhäll S et al. Pediatric rhabdomyosarcomas express the intermediate lament nestin. Pediatr Res 1998; 43(3): 386–392.

22. Zambo I, Hermanova M, Adamkova Krakorova D et al. Nestin expression in high-grade osteosarcomas and its clinical significance. Oncol Rep 2012; 27(5): 1592–1598.

23. Adhikari AS, Agarwal N, Iwakuma T. Metastatic potential of tumor-initiating cells in solid tumors. Front Biosci 2011; 16: 1927–1938.

24. Wang L, Park P, Zhang H et al. Prospective identification of tumorigenic osteosarcoma cancer stem cells in OS99-1 cells based on high aldehyde dehydrogenase activity. Int J Cancer 2011; 128(2): 294–303.

25. Awad O, Yustein JT, Shah P et al. High ALDH activity identifies chemotherapy-resistant Ewing’s sarcoma stem cells that retain sensitivity to EWS-Fli1 inhibition. PLoS One 2010; 5: e13943.

26. Dani N, Olivero M, Mareschi K et al. The MET oncogene transforms human primary bone-derived cells into osteosarcomas by targeting committed osteo-progenitors. J Bone Miner Res 2012; 27(6): 1322–1334.

27. Adhikari AS, Agarwal N, Wood BM et al. CD117 and Stro-1 identify osteosarcoma tumor-initiating cells associated with metastasis and drug resistance. Cancer Res 2010; 70(11): 4602–4612.

28. Zhang M, Song T, Yang L et al. Nestin and CD133: Valuable stem cell-specific markers for determining clinical outcome of glioma patients. J Exp Clin Cancer Res 2008; 27: 85.

29. Dell’Albani P, Pellitteri R, Tricarichi EM et al. Markers of stem cells in gliomas. In: Hayat MA (ed.). Tumors of the Central Nervous System. Vol. 1. Springer 2011: 175–190.