Рак предстательной железы (РПЖ) является наиболее часто диагностируемым раком у мужчин почти в двух третях стран мира. В 2022 году было зарегистрировано около 1,5 миллиона новых случаев заболевания, в результате которых 3 97 000 человек умерли во всем мире. Эти цифры делают РПЖ вторым по распространенности раком и пятой ведущей причиной смертности, связанной с раком, среди мужчин1.
РПЖ является мультифокальным и биологически сложным заболеванием, характеризующимся значительной межопухолевой гетерогенностью 2,3,4, разнообразными молекулярными подтипами и вариабельными клиническими исходами 5,6, которые существенно влияют на прогноз и терапевтический ответ7.
В то время как критическая роль опухолевого микроокружения (ТМЭ) в инициации и прогрессировании опухоли предстательной железы хорошоизвестна 8,9, молекулярные взаимодействия между опухолевыми клетками и окружающим стромальным компартментом остаются до конца неизученными. Несмотря на то, что хорошо известно, что микроокружение опухоли предстательной железы (TME) играет решающую роль в инициации и прогрессировании опухоли, молекулярные взаимодействия между опухолевыми клетками и окружающей стромой остаются недостаточно определенными. ТМЭ состоит из различных стромальных клеток, в том числе мезенхимального и иммунного происхождения, которые активируются в ответ на сигналы, происходящие от опухоли, и впоследствии приобретают функции, способствующие развитию опухоли10,11. Среди них ассоциированные с раком фибробласты (CAF) часто представляют собой наиболее распространенную популяцию стромы. CAF способствуют ремоделированию внеклеточного матрикса (ВКМ), способствуют росту опухоли и облегчают инвазию и миграцию раковых клеток 4,11,12,13. Посредством секретируемых факторов и прямых межклеточных взаимодействий CAF также влияют на пролиферацию, инвазию и резистентность к терапии. Примечательно, что CAF представляют собой неоднородную популяцию. Хотя в целом они связаны с проопухолевыми функциями, некоторые подтипы могут оказывать роль в подавлении опухолей14,15. Важно отметить, что отсутствие уникальных маркеров для CAF создает проблемы для их точной идентификации и функционального анализа их разнообразных ролей12,16.
Надежный подход к исследованию функциональных перекрестных помех между CAF и опухолевыми клетками включает выделение первичных CAF и совместимых нормальных фибробластов (NF), а затем оценку их соответствующего влияния на поведение опухолевых клеток, такое как пролиферация, миграция, образование колоний и независимый от якоря рост17,18,19. В данной статье описывается усовершенствованный, высоковоспроизводимый протокол выделения CAF и NF из образцов радикальной простатэктомии пациентов с PCa высокого риска. Важнейшим компонентом этого протокола является точная идентификация и вскрытие опухолевых и свободных от опухоли областей экспертом-уропатом, что позволяет получить CAF и NF от одного и того же пациента. Этот подход с использованием парных образцов помогает контролировать межопухолевую гетерогенность и индивидуальные переменные, специфичные для пациента, которые могут влиять на фенотипы фибробластов20,21,22. Чтобы обеспечить наличие достаточного количества опухолевой ткани, мы фокусируемся на образцах от пациентов с оценкой по шкале Глисона ≥7.
Надежная фенотипическая характеристика выделенных фибробластов требует использования нескольких маркеров, чтобы отличить их от других типов клеток, в частности эпителиальных клеток, которые могут иметь общую экспрессию перекрывающихся маркеров16. Поскольку первичные фибробласты РПЖ обычно стареют после 10-15 пассажей, что усложняет долгосрочный анализ, мы также представляем протокол иммортализации клеток через стабильную экспрессию обратной транскриптазы теломеразы человека (hTERT)23.
Чтобы изучить функциональное влияние CAF и NF на опухолевые клетки, мы протестировали и оптимизировали несколько экспериментальных стратегий. Учитывая, что CAF оказывают свое влияние как через секретируемые факторы, так и через прямой межклеточныйконтакт24, разработаны две дополнительные системы анализа: (1) обработка раковых клеток фибробласт-кондиционированной средой (КМ) и (2) прямое совместное культивирование фибробластов и опухолевых клеток. Эти анализы оценивают ключевые свойства раковых клеток, включая пролиферацию, независимый от анкориджа рост и миграцию. Для стандартизации влияния секретируемых факторов кондиционированные среды из CAFs и NF концентрировали и количественно оценивали (conCM) на основе общего содержания белка.
Демонстрация значительных функциональных эффектов с помощью этих анализов может способствовать идентификации критических медиаторов онкогенеза, вызванного CAF, предлагая потенциальные мишени для терапевтического вмешательства.