Циркулирующие опухолевые клетки (ЦОК) связаны с метастазированием, и их присутствие может использоваться для указания на начало метастатического рака. Точно так же гипотеза раковых стволовых клеток (CSC) предполагает, что онкогенные стволовые клетки являются источником рака. Однако эксперименты с микроскопией и цитометрия показали, что морфология ЦОК и РСК совершенно различна. По сути, мы не смогли найти циркулирующие раковые стволовые клетки (кроме миеломы, поскольку они все равно циркулируют).
Мой вопрос в том, насколько похожи эти клетки? Если они различаются, то является ли рецидив причиной ОСК из первичной опухоли или ЦОК в метастазах, ставших ОСК-подобными?
Существует несколько конкурирующих моделей метастазирования, и этот вопрос касается различий между ними.
Главное, что нужно помнить о CSC, это то, что все данные свидетельствуют о том, что они представляют собой крошечное, крошечное подмножество опухолевых клеток.
ЦОК, тем временем, состоят из тех клеток, которым удается приобрести правильную комбинацию подвижности, инвазивности и устойчивости к аноикису (апоптозу, вызванному отсутствием прикрепления к соседним клеткам или внеклеточному матриксу).
Таким образом, одно из возможных объяснений заключается в том, что ЦОК берутся из всей популяции опухолевых клеток, и поэтому ОСК составляют очень маленькую, почти неопределяемую подгруппу ЦОК, но именно эта подгруппа в конечном итоге образует отдаленные метастазы, в то время как остальные ЦОК очищаются иммунной системой или остаются бездействующими в ткани-мишени. Вы можете назвать это стохастической моделью: РСК образуют небольшую, случайно определенную долю ЦОК, но они предпочтительно выживают и обнаруживают вторичные опухоли.
Другая модель утверждает, что клетки претерпевают существенные изменения фенотипа, вызванные реакцией на их микроокружение. ОСК, как и нормальные стволовые клетки, по-видимому, нуждаются в довольно специфической нише для поддержания своей стволовости. Между тем ЦОК приобретают свою инвазивность и устойчивость к аноикису в ответ на условия в опухоли, такие как гипоксия. Итак, еще одна возможность состоит в том, что в ответ на стимул из микроокружения клетка, потенциально являющаяся РСК, претерпевает некоторые фенотипические изменения и становится ЦОК. Некоторое время он циркулирует, находит целевую ткань, экстравазатирует, вторгается в целевое микроокружение, затемначинает перенастраивать нишу микросреды, чтобы восстановить свои стеблеподобные свойства. Назовем это динамической гипотезой: это единственный потенциальный CSC все время, но он выглядит как CTC, пока циркулирует, и как CSC только в своей нише.
На самом деле людям удалось выделить циркулирующие опухолевые клетки, которые демонстрируют фенотипический признак ЦОК - способность давать начало целой опухоли и успешно имплантироваться в последовательных анализах трансплантации / разведения.
См. http://gut.bmj.com/content/early/2016/07/25/gutjnl-2016-311447.full .
Есть также элегантная работа на мышах, показывающая, что вы можете проследить метастатические популяции, происходящие от кластеров поликлональных раковых клеток в кровотоке, вплоть до возможных метастазов, показывая, что циркулирующие стволовые опухолевые клетки определенно существуют, по крайней мере, в модельных организмах.