Kemoterapiye dirençli meme kanserlerinin artması, tedavi direncinin ve nüks etmenin temel nedeni olan kanser kök hücreleri olarak bilinen bir kanser hücresi popülasyonunun belirlenmesi ve hedeflenmesine giderek daha fazla vurgu yapılmasına yol açmıştır. Bu hücreler, farklılaşmadan kaçınma ve hareketsiz kalma yetenekleriyle karakterize edilir; bu da farklı kanser tedavi yöntemlerine karşı dirençgösterebilmelerini sağlar 1,2. Meme kanseri kök hücrelerini tanımlamak için mamosfer oluşumu testi 3,4,5, hücre yüzey belirteçleri 6,7'ye dayalı hücre sıralaması, efflux özelliklerine göre izolasyon, in vivo tümörjenliktestleri 7 ve Oct48, Nanog9, Sox210 ve BMI11 gibi kök hücre nükleer modülatörlerinin değerlendirilmesi gibi çeşitli yöntemler kullanılabilir. Genellikle, kanser kök hücrelerinin tanımlanması ve izole edilmesi, bu yaklaşımlardan birinin veya birkaçının kombinasyonunu içerir.
Apoptoz inhibitörü 5 (Api5), memekanseri 12,13,14, rahim ağzıkanseri 15,16,17, B hücreli kronik lenfoid lösemi 18 ve küçük hücreli olmayan akciğerkanseri 19 dahil olmak üzere birçok kanserde regülasyona uğradığı tespit edilen anti-apoptotik bir proteindir. Yüksek Api5 seviyelerinin servikal16 ve üç negatif meme kanserinde kemoterapi direnciyle ilişkiliolduğu bulunmuştur. Tedavi direnci ve nüks sıkça kanser kök hücreleri tarafından yönlendirildiğine dair giderek artankanıtlar vardır 20,21. Song ve ark.22 tarafından yapılan ilginç bir çalışma, rahim ağılı kanser hücrelerinde Api5'in aşırı ekspresyonunun Nanog seviyelerinin yükselmesine yol açtığını ve bunun da kanser kök seviyesinin artmasına katkıda bulunduğunu ortaya koydu. Laboratuvarımızdan önceki çalışmalar, Api5'in aşırı ekspresyonunun Matrigel destekli 3D kültürlerde yetiştirilen tümör olmayan meme epitelyal hücrelerinin dönüşümüne yol açtığını göstermiştir. Bu dönüştürülmüş hücreler, bozulmuş polarite, artan proliferasyon, sabitlenmeden bağımsız büyüme ve kısmi epitelyalden mezenkimal geçişe (EMT) benzer bir fenotip sergiler. 3D kültürlerde Api5'in aşırı ekspresyonunda gözlemlenen fenotipik değişiklikler, sferoidlerin tek katmanlı kültürlere ayrılmasından sonrakorunmuştur 14. Api5'in kemoterapiye dirençli üçlü negatif meme kanserlerinde yukarı regülasyonlu olduğu göz önüne alındığında, Api5'in meme epitel hücrelerinde kanser kök özelliklerini de düzenleyebileceğini düşünüyoruz.
Bu bağlamda, Api5'in aşırı ekspresyonuyla dönüştürülmüş 3D dissosiyalı, tümörgen olmayan meme epitel hücrelerinden kanser kök hücrelerini tespit etmek için mamosfer oluşum testini ve ardından bu hücrelerin kimliğini doğrulamak için kök hücre belirteçleri için western blotlama uygulanmasını tanımlıyoruz. Mamokür testi, meme epitel hücrelerinin yapışmayan, farklılaşmayan koşullarda kültürlenmesini içerir; bu da kök benzeri/progenitör hücrelerin mamuküre olarak bilinen üç boyutlu yapılarda zenginleşmesini sağlar. Kök benzeri özelliklere sahip olmayan meme epitelyal hücreleri genellikle anoiki geçirir; ancak kök benzeri özelliklere sahip hücrelermamuküre 4,5'e yol açar. Bu yöntem ilk olarak Dontu vearkadaşları tarafından geliştirilmiştir ve sinirsel kök hücreleri ile öncüleri incelemek ve tanımlamak için kullanılan nörosfertestinden ilham almıştır 23. Burada tarif edilen mamosfer testi, vitamin A ve rekombinant insan epidermal büyüme faktörü (EGF) içermeyen B27 ile takviye edilmiş minimal ortamda kök hücre aktivitesi ve kendini yenileme kapasitesinin değerlendirilmesine olanak tanır. Api5'in aşırı ekspresyona sahip 3D ayrışmış hücreleri, Poly(2-hidroksietil metakrilat) (pHEMA) kaplı plakalarda seyrek tohumlanır. Bu, hücrelerin yapışmayan koşullarda büyümesini sağlar; böylece sonraki her mamusfer klonal kökenlidir. Mamutkürelerin yedinci güne kadar büyümesine izin verilir, ardından mamutkür oluşum verimliliği hesaplanır. Gerçek kök hücreleri, zamanla çoğaltma kapasitesini kaybeden kök olmayan hücrelerden ayırt etmek için, mamutkür oluşumunun sonraki nesilleri yapılır. Mamutsferlerin seri olarak geçişi, birincil nesildən toplanan kürelerin ayrılmasını ve tek hücrelerin yeniden kaplamasını içerir; böylece ikincil (ve sonraki) nesil mamukürler oluşturulur. Bu, hücrelerin küre oluşumunu tekrar tekrar başlatıp başlatamayacağını belirler vehücrelerin 5 kendini yenileme kapasitesi olarak nicel edilir.
Bu yöntem, tümörjenik veya transforme edilmiş meme epitel hücrelerinde meme kanseri kök hücrelerini tanımlamak için kullanılabilir. Yöntem, hasta örneklerinden meme kanseri kök hücrelerinin izole edilmesi için de uyarlanabilir. Sistem, kemoterapi direnciyle ilişkili olabilecek meme kanseri kök hücrelerine karşı yeni hedefleri belirlemeye yardımcı olabilir.