เซลล์ SK-HEP-1 ในการศึกษาการสร้างหลอดเลือดในมะเร็งตับ

การสร้างหลอดเลือดใหม่ (Angiogenesis) หรือการก่อตัวของหลอดเลือดใหม่จากหลอดเลือดที่มีอยู่แล้ว เป็นลักษณะสำคัญที่บ่งชี้ถึงการพัฒนาของโรคมะเร็ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของมะเร็งตับชนิดเซลล์ตับ (Hepatocellular Carcinoma) ที่สภาพแวดล้อมภายในตับซึ่งมีหลอดเลือดหนาแน่นสูงช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วของก้อนเนื้องอกและการแพร่กระจายของโรคที่ Cytion เราตระหนักดีว่าการทำความเข้าใจกลไกระดับโมเลกุลที่ขับเคลื่อนการเกิดหลอดเลือดใหม่ของเนื้องอกนั้นจำเป็นต้องอาศัยแบบจำลองเซลล์ที่มีความแข็งแกร่งและสามารถจำลองปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างเซลล์มะเร็งกับหลอดเลือดโดยรอบได้อย่างแม่นยำ เซลล์ SK-HEP-1 ได้กลายเป็นเครื่องมือที่มีคุณค่าอย่างยิ่งในการศึกษาการเกิดหลอดเลือดใหม่ของมะเร็งตับ โดยมีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างจากสายพันธุ์เซลล์มะเร็งตับชนิดอื่น ๆ

ประเด็นสำคัญ

• เซลล์ SK-HEP-1 แสดงคุณสมบัติคล้ายเซลล์บุผนังหลอดเลือด ทำให้เหมาะสำหรับการศึกษาการสร้างหลอดเลือดใหม่
• การกระตุ้นเส้นทางสัญญาณของ VEGF ในเซลล์ SK-HEP-1 ส่งผลให้เกิดลักษณะโปรแองจิโอเจนิก
• ระบบเพาะเลี้ยงร่วมที่มีเซลล์เยื่อบุหลอดเลือดเผยให้เห็นกลไกการส่งสัญญาณแบบพาราคริน
• แพลตฟอร์มการคัดกรองยาต้านการสร้างหลอดเลือดใหม่ใช้แนวทางของสื่อที่ผ่านการปรับสภาพจากเซลล์ SK-HEP-1
• แบบจำลองทรงกลมและออร์กาโนอยด์ 3 มิติช่วยเพิ่มความเกี่ยวข้องทางสรีรวิทยาในการศึกษาการเกิดหลอดเลือดใหม่

การทำความเข้าใจชีววิทยาและแหล่งกำเนิดของเซลล์ SK-HEP-1

เซลล์ SK-HEP-1 ถูกแยกครั้งแรกจากน้ำในช่องท้องของผู้ป่วยที่เป็นมะเร็งต่อมน้ำเหลืองของตับ อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์ลักษณะต่อมาได้เปิดเผยถึงลักษณะทางชีวภาพที่ซับซ้อนของพวกมัน ต่างจากเซลล์มะเร็งตับชนิดเซลล์ตับดั้งเดิมเช่น HepG2 ที่ยังคงมีหน้าที่เฉพาะของเซลล์ตับ เซลล์ SK-HEP-1 แสดงลักษณะที่สอดคล้องกับต้นกำเนิดจากเซลล์ผนังหลอดเลือดหรือเซลล์เมเซนไคม์มากกว่า ทำให้พวกมันเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวิจัยเกี่ยวกับการเกิดหลอดเลือดใหม่

เซลล์ SK-HEP-1ของเรา(300334)มีลักษณะเด่นหลายประการที่เพิ่มประโยชน์ในการศึกษาชีววิทยาของหลอดเลือด เซลล์เหล่านี้แสดงความสามารถในการเคลื่อนที่และบุกรุกสูง แสดงเครื่องหมายของเซลล์บุผนังหลอดเลือดรวมถึง CD31 และปัจจัย von Willebrand และมีศักยภาพในการสร้างโครงสร้างคล้ายท่อบน Matrigel ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของพฤติกรรมเซลล์บุผนังหลอดเลือด

ลักษณะทางฟีโนไทป์ของเซลล์ SK-HEP-1 ที่มีลักษณะเด่นคือการแสดงออกของ vimentin และการขาด E-cadherin สะท้อนถึงสถานะการเปลี่ยนผ่านจากเยื่อบุผิวไปเป็นเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน (EMT) ซึ่งสัมพันธ์กับศักยภาพในการสร้างหลอดเลือดที่เพิ่มขึ้น ลักษณะนี้เลียนแบบพฤติกรรมของมะเร็งตับชนิดรุนแรงที่ผ่านกระบวนการ EMT ได้อย่างใกล้ชิด ทำให้เป็นแบบจำลองที่มีความเกี่ยวข้องทางคลินิกสำหรับนักวิจัยในการศึกษาการเกิดหลอดเลือดใหม่จากเนื้องอก

การส่งสัญญาณของ VEGF และการหลั่งปัจจัยส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดใหม่

ปัจจัยการเจริญเติบโตของเยื่อบุผนังหลอดเลือด (VEGF) เป็นตัวขับเคลื่อนหลักของการสร้างหลอดเลือดใหม่ในเนื้องอก และเซลล์ SK-HEP-1 เป็นผู้ผลิต VEGF อย่างมาก ภายใต้สภาวะออกซิเจนปกติ เซลล์เหล่านี้จะหลั่ง VEGF-A ในปริมาณมาก โดยการผลิตจะเพิ่มขึ้นอย่างมากภายใต้ความเครียดจากภาวะขาดออกซิเจน ซึ่งเลียนแบบสภาพแวดล้อมจุลภาคของเนื้องอกที่มีออกซิเจนต่ำซึ่งการสร้างหลอดเลือดใหม่มีความสำคัญที่สุด

เส้นทางของปัจจัยที่เหนี่ยวนำภาวะขาดออกซิเจน 1-alpha (HIF-1α) มีบทบาทสำคัญในการควบคุมการแสดงออกของ VEGF ในเซลล์ SK-HEP-1 สภาวะการเพาะเลี้ยงที่ขาดออกซิเจน (1-2% O₂) ทำให้ HIF-1α มีเสถียรภาพ นำไปสู่การกระตุ้นการถอดรหัสของ VEGF และยีนที่ส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดอื่นๆ การตอบสนองนี้สามารถปรับด้วยยาเพื่อศึกษาสารยับยั้งเส้นทาง HIF ในฐานะยาต้านมะเร็งที่มีศักยภาพ

นอกเหนือจาก VEGF แล้ว เซลล์ SK-HEP-1 ยังหลั่งปัจจัยกระตุ้นการสร้างหลอดเลือดที่หลากหลาย รวมถึงไฟโบรบลาสต์โกรทแฟคเตอร์-2 (FGF-2), เพลตเล็ต-ไดเวอร์แฟคเตอร์ (PDGF), แองจิโอโพอีติน-2 และเมทริกซ์เมทัลโลโปรตีเนสหลายชนิดที่ช่วยในการเคลื่อนที่ของเซลล์เยื่อบุหลอดเลือดและการสร้างหลอดเลือด สื่อเพาะเลี้ยงที่ผ่านการปรับสภาพจากวัฒนธรรม SK-HEP-1 สามารถกระตุ้นการเพิ่มจำนวน การเคลื่อนที่ และการสร้างท่อของเซลล์เยื่อบุหลอดเลือดได้อย่างมีประสิทธิภาพ

สำหรับการศึกษาเปรียบเทียบเซลล์ HepG2ของเรา(300198)ให้การควบคุมที่คล้ายกับเซลล์ตับซึ่งแสดงระดับของปัจจัยส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดต่ำ ทำให้ผู้วิจัยสามารถแยกแยะระหว่างโปรแกรมการสร้างหลอดเลือดที่เฉพาะเจาะจงต่อชนิดของเซลล์ได้

วิธีการทดสอบการสร้างหลอดเลือดใหม่

รูปแบบการทดสอบหลายประเภทใช้เซลล์ SK-HEP-1 สำหรับการวิจัยการสร้างหลอดเลือดใหม่ วิธีการใช้สื่อเพาะเลี้ยงที่ปรับสภาพแล้วเป็นหนึ่งในวิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด โดยใช้สารเหนือเซลล์จากการเพาะเลี้ยงเซลล์ SK-HEP-1 กับเซลล์บุผนังหลอดเลือดเพื่อประเมินกิจกรรมที่ส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดใหม่ วิธีการนี้ช่วยให้สามารถประเมินการมีส่วนร่วมของปัจจัยที่หลั่งออกมาโดยไม่ขึ้นกับการสัมผัสโดยตรงระหว่างเซลล์

การทดสอบการสร้างท่อบน Matrigel ให้การประเมินเชิงปริมาณของศักยภาพในการสร้างหลอดเลือด เมื่อเพาะเลี้ยงบนเมทริกซ์เยื่อหุ้มฐาน เซลล์เยื่อบุผนังหลอดเลือดที่สัมผัสกับสื่อที่มี SK-HEP-1 จะสร้างเครือข่ายคล้ายหลอดเลือดฝอยที่ซับซ้อนซึ่งสามารถวัดได้โดยการวัดความยาวของท่อ จุดแตกแขนง และความซับซ้อนของเครือข่าย เซลล์ SK-HEP-1 เองสามารถสร้างโครงสร้างหลอดเลือดขั้นพื้นฐานได้ ซึ่งสะท้อนถึงคุณสมบัติคล้ายเซลล์เยื่อบุผนังหลอดเลือดของพวกมัน

การทดสอบการอพยพและการบุกรุกโดยใช้ห้องบอยเดนหรือรูปแบบการสมานแผลประเมินผลของปัจจัยที่มาจาก SK-HEP-1 ต่อเซลล์เยื่อบุผิวหลอดเลือด การทดสอบเหล่านี้จำลองการอพยพแบบมีทิศทางของเซลล์เยื่อบุผิวหลอดเลือดไปยังสิ่งกระตุ้นการสร้างหลอดเลือดที่มาจากเนื้องอก ซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญในระยะแรกของการสร้างหลอดเลือดในเนื้องอก

ระบบเพาะเลี้ยงร่วมสามมิติที่รวมเซลล์ SK-HEP-1 กับเซลล์เยื่อบุผนังหลอดเลือดในรูปแบบทรงกลมหรืออวัยวะขนาดเล็กมีความเกี่ยวข้องทางสรีรวิทยาที่ดียิ่งขึ้น โมเดลเหล่านี้จำลองความสัมพันธ์เชิงพื้นที่และการส่งสัญญาณแบบพาราครินที่มีอยู่ในร่างกายจริง ทำให้สามารถประเมินประสิทธิภาพของตัวยาต้านการสร้างหลอดเลือดใหม่ได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น

การประยุกต์ใช้การคัดกรองยาต้านการสร้างหลอดเลือดใหม่

เซลล์ SK-HEP-1 ทำหน้าที่เป็นแพลตฟอร์มที่ยอดเยี่ยมสำหรับการคัดกรองสารต้านการสร้างหลอดเลือดใหม่ที่มุ่งเป้าไปที่มะเร็งตับ การผลิต VEGF ที่แข็งแกร่งโดยเซลล์เหล่านี้ช่วยให้สามารถประเมินตัวยับยั้งเส้นทาง VEGF ได้ รวมถึงแอนติบอดีชนิดโมโนโคลนอล เช่น bevacizumab และตัวยับยั้งไทโรซีนไคเนสขนาดเล็กที่มุ่งเป้าไปที่ตัวรับ VEGF

โซราfenib ซึ่งเป็นยาต้านมะเร็งชนิดแรกที่ได้รับการอนุมัติให้ใช้เป็นยาต้านมะเร็งชนิดแรกที่ได้รับการอนุมัติให้ใช้เป็นยาต้านมะเร็งชนิดแรกที่ได้รับการอนุมัติให้ใช้เป็นยาต้านมะเร็งชนิดแรกที่ได้รับการอนุมัติให้ใช้เป็นยาต้านมะเร็งชนิดแรกที่ได้รับการอนุมัติให้ใช้เป็นยาต้านมะเร็งชนิดแรกที่ได้รับการอนุมัติให้ใช้เป็นยาต้านมะเร็งชนิดแรกที่ได้รับการอนุมัติให้ใช้เป็นยาต้านมะเร็งชนิดแรกที่ได้รับการอนุมัติให้ใช้เป็นยาต้านมะเร็งชนิดแรกที่ได้รับการอนุมัติให้ใช้เป็นยาต้านมะเร็งชนิดแรกที่ได้รับการอนุมัติให้ใช้เป็นยาต้านมะเร็งชนิดแรกที่ได้รับการอนุมัติให้ใช้เป็นยาต้านมะเร็งชนิดแรกที่ได้รับการอนุมัติให้ใช้เป็นยาต้านมะ

Lenvatinib ซึ่งเป็นตัวยับยั้งเอนไซม์หลายชนิดที่ได้รับการอนุมัติสำหรับ HCC แสดงฤทธิ์ต้านการสร้างหลอดเลือดใหม่ได้อย่างมีประสิทธิภาพในการทดสอบที่ใช้เซลล์ SK-HEP-1 เป็นพื้นฐาน การศึกษาเปรียบเทียบโดยใช้สื่อที่ผ่านการปรับสภาพจากเซลล์ SK-HEP-1 ที่ได้รับการรักษาด้วยยาและที่ไม่ได้รับการรักษา แสดงให้เห็นถึงผลกระทบของสารเหล่านี้ต่อสารที่หลั่งจากเนื้องอกและผลกระทบต่อพฤติกรรมของเซลล์เยื่อบุหลอดเลือด

สำหรับการวิจัยมะเร็งตับอย่างครอบคลุม การรวมการศึกษา SK-HEP-1 กับสายเซลล์ตับอื่น ๆ จากพอร์ตโฟลิโอของเราให้ข้อมูลเชิงลึกทางกลไกในหลากหลายรูปแบบของเนื้องอก

โมเดล 3 มิติขั้นสูงและการเปรียบเทียบในร่างกาย

วัฒนธรรมสองมิติแบบดั้งเดิมไม่สามารถแสดงสภาพแวดล้อมจุลภาคของเนื้องอกที่ซับซ้อนได้อย่างเพียงพอ ซึ่งเป็นที่ที่เกิดการสร้างหลอดเลือดใหม่ (angiogenesis) SK-HEP-1 spheroids ที่เติบโตในสภาวะการยึดเกาะต่ำสุดพัฒนาแกนกลางที่มีภาวะขาดออกซิเจน (hypoxic cores) ซึ่งกระตุ้นการผลิต VEGF อย่างใกล้ชิดกับการจำลองความชันที่มีอยู่ในเนื้องอกแข็ง

แพลตฟอร์มอวัยวะบนชิปไมโครฟลูอิดิกที่รวมเซลล์ SK-HEP-1 ช่วยให้สามารถมองเห็นการเจริญเติบโตของหลอดเลือดใหม่แบบเรียลไทม์ที่ตอบสนองต่อปัจจัยที่มาจากเนื้องอกได้ ระบบเหล่านี้ให้ข้อมูลเชิงลึกที่ไม่เคยมีมาก่อนเกี่ยวกับกระบวนการสร้างหลอดเลือดที่มีความเป็นพลวัต พร้อมทั้งสามารถควบคุมพารามิเตอร์ของสภาพแวดล้อมจุลภาคได้อย่างแม่นยำ

ความสัมพันธ์กับแบบจำลองการปลูกถ่ายเซลล์ในร่างกายของสัตว์ทดลองยืนยันความเกี่ยวข้องของผลการทดลองในหลอดทดลองที่ใช้ SK-HEP-1 เป็นฐาน SK-HEP-1 tumor ในหนูที่มีระบบภูมิคุ้มกันบกพร่องมีการเจริญเติบโตของหลอดเลือดสูงและตอบสนองต่อการรักษาด้วยยาต้านการเจริญเติบโตของหลอดเลือด ซึ่งเป็นการยืนยันคุณค่าการทำนายของวิธีการคัดกรองที่ใช้เซลล์เป็นฐาน

ผลิตภัณฑ์ที่แนะนำสำหรับการวิจัยการสร้างหลอดเลือดใหม่:

• SK-HEP-1 Cells (300334)- โมเดลต้นแบบสำหรับการเกิดหลอดเลือดใหม่ในมะเร็งตับ
• เซลล์ HepG2 (300198)- สายควบคุมคล้ายเซลล์ตับ
• DMEM น้ำตาลกลูโคสสูง (820300a)- สารอาหารเพาะเลี้ยงมาตรฐาน
• แช่แข็งอาหารเลี้ยงเชื้อ CM-ACF (800650)- การแช่แข็งแบบปราศจากซีรัม