Rak prostaty (PCa) jest najczęściej diagnozowanym nowotworem u mężczyzn w prawie dwóch trzecich krajów na całym świecie. W 2022 roku zgłoszono około 1,5 miliona nowych przypadków, co spowodowało 3 97 000 zgonów na całym świecie. Liczby te sprawiają, że PCa jest drugim najczęstszym nowotworem i piątą najczęstszą przyczyną śmiertelności związanej z nowotworami wśród mężczyzn1.
PCa jest chorobą wieloogniskową i biologicznie złożoną, charakteryzującą się znaczną niejednorodnością międzynowotworową 2,3,4, różnorodnymi podtypami molekularnymi i zmiennymi wynikami klinicznymi 5,6, z których wszystkie znacząco wpływają na rokowanie i odpowiedź terapeutyczną7.
Podczas gdy krytyczna rola mikrośrodowiska guza (TME) w inicjacji i progresji guza prostaty jest dobrze znana 8,9, interakcje molekularne między komórkami nowotworowymi a otaczającym je przedziałem zrębu pozostają nie w pełni poznane. Chociaż powszechnie wiadomo, że mikrośrodowisko guza gruczołu krokowego (TME) odgrywa kluczową rolę w inicjacji i progresji guza, interakcje molekularne między komórkami nowotworowymi a otaczającym zrębem pozostają niewystarczająco zdefiniowane. TME składa się z różnych komórek zrębu, w tym komórek pochodzenia mezenchymalnego i immunologicznego, które uaktywniają się w odpowiedzi na sygnały pochodzące z guza, a następnie nabywają funkcje sprzyjające nowotworowi10,11. Wśród nich fibroblasty związane z rakiem (CAF) często stanowią najliczniejszą populację zrębu. CAF przyczyniają się do przebudowy macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM), promują wzrost guza oraz ułatwiają inwazję i migrację komórek rakowych 4,11,12,13. Poprzez wydzielane czynniki i bezpośrednie interakcje komórka-komórka, CAF wpływają również na proliferację, inwazję i oporność na terapię. Warto zauważyć, że CAF są populacją niejednorodną. Chociaż ogólnie związane z funkcjami pronowotworowymi, niektóre podtypy mogą odgrywać role supresyjnenowotworu 14,15. Co ważne, brak unikalnych markerów dla CAF stanowi wyzwanie dla ich precyzyjnej identyfikacji i funkcjonalnego rozbioru ich różnorodnych ról12,16.
Solidne podejście do badania funkcjonalnych przesłuchów między CAF a komórkami nowotworowymi polega na wyizolowaniu pierwotnych CAF i dopasowanych normalnych fibroblastów (NF), a następnie ocenie ich wpływu na zachowania komórek nowotworowych, takie jak proliferacja, migracja, tworzenie kolonii i wzrost niezależny od zakotwiczenia 17,18,19 . W tym artykule opisano udoskonalony, wysoce powtarzalny protokół izolacji CAF i NF z próbek radykalnej prostatektomii pacjentów wysokiego ryzyka PCa. Kluczowym elementem tego protokołu jest dokładna identyfikacja i preparacja guza i regionów wolnych od guza przez biegłego uropatologa, co pozwala na wyprowadzenie CAF i NF od tego samego pacjenta. To podejście oparte na sparowanych próbkach pomaga kontrolować heterogeniczność międzyguzową i indywidualne zmienne specyficzne dla pacjenta, które mogą wpływać na fenotypy fibroblastów 20,21,22. Aby zapewnić dostępność wystarczającej ilości tkanki nowotworowej, skupiamy się na próbkach od pacjentów z wynikiem Gleasona ≥7.
Wiarygodna charakterystyka fenotypowa izolowanych fibroblastów wymaga użycia wielu markerów w celu odróżnienia ich od innych typów komórek, w szczególności komórek nabłonkowych, które mogą mieć wspólną nakładającą się ekspresję markera16. Ponieważ pierwotne fibroblasty PCa zwykle ulegają starzeniu po 10-15 pasażach, co komplikuje długoterminowe analizy, przedstawiamy również protokół nieśmiertelności komórek poprzez stabilną ekspresję ludzkiej odwrotnej transkryptazy telomerazy (hTERT)23.
Aby zbadać funkcjonalny wpływ CAF i NF na komórki nowotworowe, przetestowaliśmy i zoptymalizowaliśmy kilka strategii eksperymentalnych. Biorąc pod uwagę, że CAF wywierają wpływ zarówno poprzez czynniki wydzielane, jak i bezpośredni kontakt komórka-komórka24, opracowywane są dwa uzupełniające się systemy testów: (1) leczenie komórek rakowych pożywką kondycjonowaną fibroblastami (CM) oraz (2) bezpośrednia kohodowla fibroblastów i komórek nowotworowych. Testy te oceniają kluczowe właściwości komórek rakowych, w tym proliferację, wzrost niezależny od zakotwiczenia i migrację. Aby ustandaryzować wpływ wydzielanych czynników, kondycjonowane pożywki z CAF i NF zostały zagęszczone i określone ilościowo (conCM) na podstawie całkowitej zawartości białka.
Wykazanie znaczących efektów funkcjonalnych za pomocą tych testów może pomóc w identyfikacji krytycznych mediatorów nowotworzenia wywołanego przez CAF, oferując potencjalne cele interwencji terapeutycznej.