$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Аденокарциномы протока поджелудочной железы (PDAC) является одним из наиболее агрессивных солидных опухолей. В настоящее время наиболее распространенной формой рака, связанных с смерть 4-й в западном обществе и, по прогнозам, вырастет к делу 2-й наиболее частой в течение следующего десятилетия (~ 400 000 смертей в год во всем мире) 3 .В время диагностики 90% больных, присутствующих с прогрессирующим заболеванием, которое имеет 5-летнюю выживаемость менее чем на 5% в. Этот показатель выживаемости удручающе остался неизменным в течение последних 50 лет, несмотря на все более и более интенсивной научно-исследовательской деятельности 4. Из оставшихся 10% пациентов, которые имеют потенциально '' отверждаемый болезни через хирургической резекции, 80% умрут от рецидива в течение 5 лет. В течение многих лет стандартом лечения поздних стадиях заболевания была гемцитабин монотерапии, но это только придает предельную преимущество выживания 5. Небольшие улучшения в краткосрочной выживание были достигнуты путем добавленияэрлотиниба 6 или 7 капецитабина, однако увеличение выживаемости в порядке недель с медиана общей выживаемости еще ~ 6 месяцев. В последнее время все обнадеживающие результаты появились на гемцитабина / наб -paclitaxel 8 и комбинированной FOLFIRINOX режима 9,10. Эти методы улучшения медианы выживаемости на скромные 2 и 4 месяца, соответственно, но являются высокотоксичными и долгосрочные выживших все еще редкое исключение. Хотя лечение предлагает потенциал для улучшения, это токсичные режимы, к которым многие пациенты не реагируют или только показывают постепенное улучшение общей выживаемости. Как следствие, существует настоятельная необходимость дополнить нынешние методы лечения и разработать роман, скорее всего мультимодальных терапевтических подходов.
Опухоль Неоднородность
Это становится все более очевидным, что рак неоднородность не ограничивается только отдельной эволюционной Субклоны withiп каждой опухоли 11, а также определяется фенотипических и функциональной гетерогенности и пластичности в каждом субклона 12. Так называемые раковые стволовые клетки (ЦОК) или опухоль-продвижения клетки ответственны за неоднородности intraclonal 13-16. В частности, ЦОНов представляют собой подмножество раковых клеток, для которых мы и другие предоставили убедительных доказательств, вплоть до одной клетки, что они представляют собой корень болезни, давая начало всем дифференцированных потомков в каждой субклона рака 17. Более того, эти клетки имеют важное значение для метастатического поведения, а также представляют собой важный источник для рецидива заболевания после лечения, даже при относительно эффективных препаратов, способных индуцировать регрессию опухоли начальный (например, наб -paclitaxel) 15,18-20. Важно отметить, что ОКК не обязательно представляют добросовестных стволовых клеток, и они не возникают из стволовых клеток ткани во многих случаях, а, скорее, они имеют ACQuired определенные особенности стволовых клеток. Большинство из них функционально определена, например ОКК оснащена неопределенной емкости самообновление делает их устойчивыми к обычной химиотерапии, и показывают увеличение инвазивность, которая способствует метастатической активностью.
Функциональные раковых стволовых клеток фенотипы
Функциональный фенотип ЦОНов основывается на их способности к самообновлению, которые могут быть проверены в лабораторных помощью образование серийный сферы и формирования колонии анализов соответственно. Еще более важно, ЦОНы, способные к самообновлению медведя в естественных условиях туморогенности, которые могут быть проверены путем ограничения разведения в естественных условиях анализов в качестве конечной функциональной считывания, предпочтительно во время серийного трансплантации индикативного эксклюзивной долгосрочной туморогенности. Кроме того, неоднородность в отсеке CSC, с отличным субпопуляции ЦОНов несущих исключительное умение порождать метастазов, что это не простопрямым следствием их исключительно в естественных условиях туморогенности. Действительно, metastastitic ЦОНов приобретают способность уклониться от первичной опухоли, выжить anoikis и в конечном итоге перемещать и семя вторичные сайты. Эти передовые функциональные возможности могут быть проверены в лабораторных использованием модифицированных вторжения анализов и в естественных условиях, используя метастазы анализов.
Ориентация раковых стволовых клеток
Мы и другие предоставили убедительные доказательства, что лечение с упором на объемной опухоли дифференцированных клеток ККПР, даже в сочетании с стромы таргетирования агентов, не имеют существенное влияние на прогрессирование опухоли и последующего исхода, если не в сочетании с CSC-стратегии таргетирования 21, 22. Таким образом, на основе ключевых функций ЦОК в прогрессирования заболевания и резистентности к терапии, эти клетки должны означать важным компонентом для любого нового подхода к лечению 18,20, но потребует более глубокое понимание уплотнительноее нормативной техники ЦОНов. Хотя ЦОНов и их более дифференцированные потомства несут одинаковые генетические основных состояний по отношению к генетическим изменениям, ЦОНов проявляют различны и, таким образом, эпигенетически решимости профили экспрессии генов, что акцию модули с плюрипотентных стволовых клеток. Большинство генов, участвующих в генерации индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (Nanog, Oct3 / 4, Klf4, Sox2) не только были связаны с раком, но выражение их, в основном, ограничены в отсеке ОКК. Кроме того, функциональный актуальность ЦОНов по потери от-функции экспериментов с использованием генетических инструментов для таргетинга CSCs теперь твердо установлено понятие CSC для нескольких типов рака 23-25. Хотя большинство из этих подходов основаны на мышиных моделях и, таким образом, не легко перенести в клинику, они предоставить доказательства правильности концепции для потенциального клинического значения таргетинга CSCs в сочетании с объемными опухолевых клеток.
Изучение стволовых раковых клеток в ViТро выявлять Heel их ахиллесова
Для того, чтобы определить новые и клинически применимые способы для ориентации CSCs, их особенности регулярно изучал в пробирке и формирование сфера широко используется в данном контексте. Первоначально разработанная для изучения нормальной биологии стволовых клеток, в том числе самообновлению и дифференцировке мощности, этот анализ был позже адаптирована для изучения CSCs в пробирке и был использован для исследования CSCs выделенные из PDAC 20. Мы обнаружили, что опухолевые сферы, образованные из первичных клеток человека ККПР нести все отличительные черты ЦОНов, поэтому с указанием в них содержится добросовестных поджелудочной CSCs 21. Таким образом, сфера опухоли анализ представляет собой мощный инструмент для выявления более эффективных методов лечения в пробирке, но результаты должны быть дополнительно оценены в более строгими в естественных анализов. Действительно, данные, полученные с этого анализа в пробирке следует относиться с большой осторожностью, так как гое анализ может быть предметом значительных ошибок. Высоко стандартизированные протоколы, в том числе автоматизированный подсчет форменных сферах, должны быть созданы для обеспечения воспроизводимых и прогнозирования данных.
В этом контексте, недавно мы использовали эту пробу для выявления поджелудочной CSCs, полученные из разнообразного набора первичных человеческих PDACs и показали, что эти клетки очень уязвимы для перепрограммирования метаболического анти-диабетической соединения метформина. Ранее метформин были ингибируют расширение раковых клеток путем непрямой активации АМФ-активируемой протеинкиназы (AMPK) сигнализации и последующим ингибированием МРМ 26, что приводит к снижению синтеза белка и пролиферации клеток 27. В дополнение к этим эффектам на популяции опухолевых масса, и другие мы обнаружили, что метформин не способен воздействовать и на самом деле устранить субпопуляции ОКК в ряде солидных опухолей, таких как рак молочной железы, рак пищевода, глиобластомы и рака поджелудочной железы 28-31 </ SUP>. Таким образом, метформин представляет собой перспективный и безопасный новый терапевтическую стратегию для нескольких видов рака с себе неудовлетворенного медицинской необходимости. Кроме того, с помощью образования сферы, как способ обогащения ЦОНов, мы показали, что первичные эффекты метформина на поджелудочной ЦОНов не зависит от активации AMPK и в основном полагались на свои скромные митохондриальной токсичности (путем ингибирования комплекса I), который, по-видимому был смертельным для подмножества ЦОНов только. Для последних мы смогли оценить свои сотовые потребления кислорода и митохондриальной АФК в качестве индикаторов токсичности препарата на клеточном уровне. Впоследствии, данные эти в пробирке может быть подтверждено в доклинических моделях мыши и действительно привело к значительно продлевает выживаемость 31. Методология, представленная в настоящем документе позволяет быстро поколения профилей чувствительности препарат для ЦОНов, в том числе исследований по их влиянию на ЦОК метаболизма. Мы в настоящее время обеспечивают продлен экспериментальные информации об используемой комдополняющих в пробирке и в естественных условиях процедур.