Batsaikhan Bat-Erdene, Mitsuo Shimada, Nobuhiro Kurita, Takashi Iwata, Hirohiko Sato, Kozo Yoshikawa, Jun Higashijima.

BACKGROUND:

Cancer stem cells (CSCs) play an important role in cancer development, its main functions are self-renewing capacity, chemoresistance and tumorigenic

capacity. The aim of this study is to clarify the possible role of Shh signaling in regulation of CSCs.

METHODS:

Normal cancer cells (HCT-116) were cultured with serum medium and cancer stem-like cells (CSCs) were obtained from serum-free medium after incubation for

14 days. After cell culturing was done RNA extraction and cDNA transcription of NCs and CSCs (HCT-116). The expressions mRNA of surface markers (CD44,

EpCAM), stemness genes (Oct-4, Nanog), Shh signaling (Ptch1, SMO), and shh pathway downstream gene (Gli1), EMT markers (E-Cadherin, Vimentin) and TJ

genes (Claudin-4, Occludin) were determined by real time RT-PCR before and after administration of cyclopamine (2, 5 μM).

RESULTS:

The expressions of surface markers (CD44, EpCAM) and stemness genes (Oct-4, Nanog) were significantly highly expressed in CSCs. Shh signaling pathway

Ptch1, SMO and downstream gene Gli1 were significantly higher in CSCs than in NCs. Epithelial marker E-Cadherin was reduced in CSCs, mesenchymal marker

Vimentin was up-regulated in CSCs. The expressions of Claudin-4 and Occludin were significantly higher in CSCs compared with NCs. SMO, Gli1 and Vimnetin were significantly inhibited after administration of cyclopamine (2, 5μM), but E-Cadherin was up-regulated in CSCs. Tight junction proteins were significantly inhibited by cyclopamine (2, 5μM). Although CD-44, Oct-4 and Nanog were inhibited in CSCs after administration of cyclopamine, these alterations were statistically significant in different genes respectively, but EpCAM was not inhibited.

CONCLUSION:

EMT, TJ and CSCs markers were affected by Shh signaling pathway in CSCs. Shh signaling pathway may play in an important role of regulation of CSCs.

ҮНДЭСЛЭЛ:

Хавдрын үүдэл эсүүд нь (ХҮЭ) өөрийгөө нөхөн төлжүүлэх, хими эмчилгээнд тэсвэрлэх, хуваагдан олшрох шинж чанартай ба хавдрын үүсэл хөгжилд гол

үүрэгтэй оролцдог. Уг судалгаагаар ХҮЭ-ийн зохицуулгад “sonic hedgehog” (Shh) дохиоллын үүрэг оролцоог судлахыг зорилоо.

АРГА, АРГАЧЛАЛ:

Хавдрын жирийн эсийг (HCT-116) сийвэнт орчинд, хавдрын үүдэл төст эсийг (ХҮТЭ) сийвэнгүй орчинд 14 хоног тус тус ургуулж ялган авсан. Үүний дараа тус 2 бүлгийн эсүүдээс РНХ-г ялгаж, сДНХ транскрипцийг судалсан. Мөн real time RT-PCR-ийн тусламжтайгаар циклопамин (2, 5μM) хийхийн өмнө болон хойно нь гадаргуугын маркеруудын (CD44, EpCAM) мРНХ-ийн экспресс, үүдэл эсийн өвөрмөц генүүд (Oct-4, Nanog), Shh дохиоллууд (Ptch1, SMO), shh дохиоллын генүүд (Gli1), EMT маркерууд (E-Cadherin, Vimentin), TJ генүүд (Claudin-4, Occludin) зэргийг тус тус тодорхойлсон.

ҮР ДҮН:

ХҮТЭсүүдэд гадаргуугын маркерууд (CD44, EpCAM), үүдэл эсийн өвөрмөц генүүд (Oct-4, Nanog) Shh дохиоллууд (Ptch1, SMO) болон shh дохиоллын генүүд (Gli1) нь хавдрын жирийн эстэй харьцуулахад мэдэгдэхүйц их хэмжээгээр экспресслэгдсэн. Харин эпителийн маркер E-Cadherin ХҮТЭ-д бага илэрсэн бол, мезенхимийн маркер Vimentin нь их экспресслэгдсэн байсан. Claudin-4 болон Occludin генүүдийн экспресс жирийн хавдрын эстэй  харьцуулахад ХҮТЭ-д илүү илэрсэн. Циклопамин (2, 5μM)-ийг хийсний дараа SMO, Gli1, Vimentin болон нягт холбоосны уургууд зэрэг нь мэдэгдэхүйц дарангуйлагдсан бол E-Cadherin нь ХҮТЭ-д ихэссэн. Түүнчлэн CD-44, Oct-4, Nanog-ууд нь циклопаминаар (2, 5μM) дарангуйлагдсан ба эдгээр өөрчлөлт нь өөр генүүдийн хооронд мэдэгдэхүйц статистик ялгаатай байлаа. Харин EpCAM циклопаминаар дарангуйлагдаагүй.

ДҮГНЭЛТ:

ХҮТЭсүүдэд EMT, TJ болон ХҮТЭ-ийн маркерууд нь Shh дохиоллын замаар нөхцөлдөж байна. Shh дохиоллын зам нь ХҮТЭ-ийн зохицуулгад чухал үүрэгтэй оролцдог байж болох юм.

Судлаачдын бусад өгүүлэл

Сүүлд хийгдсэн