Актуальність дослідження зумовлена широким використанням стовбурових клітин у ветеринарії та медицині, великим спектром досліджень та неоднозначними даними щодо онкопротекторних властивостей стовбурових клітин різного походження. А тому, мета представленої наукової роботи стосувалася дослідження перебігу пухлинного процесу за карциноми легені Льюїс та особливостей впливу на нього алогенних мезенхімних стовбурових клітин культури червоного кісткового мозку. Провідним підходом дослідження цієї проблеми є метод моделювання карциноми легені Льюїс в мишей C57BL6 та застосування при цьому стовбурових клітин. Використання алогенних мезенхімних стовбурових клітин культури кісткового мозку мишей C57BL6 з трансплантованою епідерміоїдною метастатичною карциномою легені Льюїс сприяло активізації пухлинного процесу. За впливу алогенних мезенхімних стовбурових клітин культури червоного кісткового мозку з 14 до 24 доби дослідження вага мишей зменшувалася на 7,0-12,1 % (Р < 0,05) відносно контролю, діаметр первинної пухлини збільшувався в 1,43-1,51 раза (Р < 0,05), що обумовлено активізацією росту первинної пухлини. Кількість лімфоцитів, як продуцентів фактору росту судин у первинній пухлинній тканині, за впливу алогенних мезенхімних стовбурових клітин культури червоного кісткового мозку достовірно зростала вже на 18 добу експерименту в 1,47 і 1,52 раза порівняно з тваринами контрольної групи та плацебо (Р < 0,05), відповідно. Це сприяло ангіогенезу в первинному пухлинному вузлі та метастазуванню через систему кровообігу. За введення мишам алогенних мезенхімних клітин культури червоного кісткового мозку зареєстровано більший об’єм метастазів у легені, який становив 41,52 ± 7,9 мм3 порівняно з показниками в тварин контрольної групи та плацебо, відповідно 17,94 ± 6,59 і 16,43 ± 5,32 мм3 . Морфологічна картина гістозрізів первинної пухлини карциноми легені Льюїс підтверджує всі ознаки якісних і кількісних показників її прогресії. Отримані результати становлять як теоретичну, так і практичну цінність для клінічної ветеринарної медицини з питання застосування алогенних мезенхімних стовбурових клітин кісткового мозку за пухлинного процесу
первинна пухлина; інфільтрація; лімфоцити; метастази; васкуляризація; миші C57BL6
1. Ah-Pine, F., Khettab, M., Bedoui, Y., Slama, Y., Daniel, M., Doray, B., & Gasque, P. (2023). On the origin and development of glioblastoma: Multifaceted role of perivascular mesenchymal stromal. Acta Neuropathologica Communications, 11, article number 104. doi: 10.1186/s40478-023-01605-x.
2. Awan, M., Buriak, I., Fleck, R., Fuller, B., Goltsev, A., Kerby, J., Lowdell, M., Mericka, P., Petrenko, A., Petrenko, Y., Rogulska, O., Stolzing, A., & Stacey, G.N. (2020). Dimethyl sulfoxide: A central player since the dawn of cryobiology, is efficacy balanced by toxicity? Regenerative Medicine, 15(3), 1463-1491. doi: 10.2217/rme-2019-0145.
3. Bagheri-Mohammadi, S., Moradian-Tehrani, R., Noureddini, M., & Alani, B. (2020). Appliction of adipose-derived mesenchymal stem cells via producing antiangiogenic factor tsp-1 in lung metastatic melanoma animal model. Biologicals, 68, 9-18. doi: 10.1016/j.biologicals.2020.09.004.
4. Birbrair, A. (2020). Tumor microenvironment: Non-hematopoietic cells. Berlin: Springer.
5. Bule, P., Aguiar, S., Aires-Da-Silva, F., & Dias, J. (2021). Chemokine-directed tumor microenvironment modulation in cancer immunotherapy. International Journal of Molecular Sciences, 22(18), article number 9804. doi: 10.3390%2Fijms22189804.
6. Choudhery, M., Mahmood, R., Harris, D., & Ahmad, F. (2022) Minimum criteria for defining induced mesenchymal stem cells. Cell Biology International, 46(6), 986-989. doi: 10.1002/cbin.11790.
7. Davidson, S., Efremova, M., Riedel, A., Mahata, B., Pramanik, J., Huuhtanen, J., Kar, G., Vento-Tormo, R., Hagai, T., & Chen, X., Haniffa, M.A., Shields, J.D., & Teichmann, S.A. (2020). Single-cell RNA sequencing reveals a dynamic stromal niche that supports tumor growth. Cell Report, 31(7), article number 107628. doi: 10.1016/j.celrep.2020.107628.
8. Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council “On the Protection of Animals Used for Scientific Purposes”. (2010, September). Retrieved from https://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2010:276:0033:0079:En:PDF.
9. Dominici, M., Le Blanc, K., Mueller, I., Slaper-Cortenbach, I., Marini, F., Krause, D., Deans, R., Keating, A., Prockop, Dj., & Horwitz, E. (2006). Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement. Cytotherapy, 8(4), 315-317. doi: 10.1080/14653240600855905.
10. Donnenberg, V.S., Ulrich, H., & Tárnok, A. (2013), Cytometry in stem cell research and therapy. Cytometry, 83A(1), 1-4. doi: 10.1002/cyto.a.22243.
11. Frisbie, L., Buckanovich, R.J., & Coffman, L. (2022). Carcinoma-associated mesenchymal stem/stromal cells: Architects of the pro-tumorigenic tumor microenvironment. Stem Cells, 40(8), 705-715. doi: 10.1093/stmcls/sxac036.
12. Gu, H., Yan, C., Wan, H., Wu, L., Liu, J., Zhu, Z., & Gao, D. (2021). Mesenchymal stem cell-derived exosomes block malignant behaviors of hepatocellular carcinoma stem cells through a lncRNA C5orf66-AS1/microRNA-127-3p/DUSP1/ERK axis. Human Cell, 34(6), 1812-1829. doi: 10.1007/s13577-021-00599-9.
13. Guo, S., Huang, C., Han, F., Chen, B., Ding, Y., Zhao, Y., Chen, Z., Wen, S., Wang, M., & Shen, B., & Zhu, W. (2021). Gastric cancer mesenchymal stem cells inhibit NK cell function through mTOR signalling to promote tumour growth. Stem Cells International, 2021, article number 9989790. doi: 10.1155/2021/9989790.
14. Harrell, C.R., Volarevic, A., Djonov, V.G., Jovicic, N., & Volarevic, V. (2021). Mesenchymal stem cell: A friend or foe in anti-tumor immunity. International Journal of Molecular Sciences, 22(22), article number 12429. doi: 10.3390/ijms222212429.
15. Horalskyi, L., Khomych, V., & Kononskyi, O. (2016). Fundamentals of histological technique and morphofunctional research methods in normal and pathology. Zhytomyr: Polissya.
16. Jiang, Z., Zhou, J., Li, L., Liao, S., He, J., Zhou, S., & Zhou, Y. (2023). Pericytes in the tumor microenvironment. Cancer Letters, 556, article number 216074. doi: 10.1016/j.canlet.2023.216074.
17. Jothimani, G., Pathak, S., Dutta, S., Duttaroy, A.K., & Banerjee, A.A. (2022). Comprehensive cancer-associated microRNA expression profiling and proteomic analysis of human umbilical cord mesenchymal stem cell-derived exosomes. Research Square, 19, 1013-1031. doi: 10.21203/rs.3.rs-1203367/v1.
18. Kim, J.Y., Rhim, W.K., Yoo, Y.I., Kim, D.S., Ko, K.W., Heo, Y., Park, C.G., & Han, D.K. (2021). Defined MSC exosome with high yield and purity to improve regenerative activity. Journal of Tissue Engineering, 12, article number 20417314211008626. doi: 10.1177/20417314211008626.
19. Kladnytska, L., Mazurkevych, A., Bezdieniezhnykh, N., Velychko, S., Malyuk, M., Kharkevych, Y., & Gryzinska, M. (2020). The expression of cytoplasmic and membrane proteins in dog adipose-derived stem cells on different passages during cultivation in vitro. Pakistan Journal of Zoology, 52(4), 1547-1553. doi: 10.17582/journal.pjz/20170426130446.
20. Kovpak, V.V., & Kovpak, O.S. (2018). Proliferative activity stem cells of culture bone marrow in dependence from cultural medium. Scientific Horizons, 3, 62-66.
21. Krueger, T.E., Thorek, D.L., Meeker, A.K., Isaacs, J.T., & Brennen, W.N. (2019). Tumor-infiltrating mesenchymal stem cells: Drivers of the immunosuppressive tumor microenvironment in prostate cancer? Prostate, 79(3), 320-330. doi: 10.1002/pros.23738.
22. Kuroda, H., Jamiyan, T., Yamaguchi, R., Kakumoto, A., Abe, A., Harada, O., Enkhbat, B. & Masunaga, A. (2021). Prognostic value of tumor-infiltrating b lymphocytes and plasma cells in triple-negative breast cancer. Breast Cancer, 28(4), 904-914. doi: 10.1007%2Fs12282-021-01227-y.
23. Li, X., Sun, Z., Peng, G., Xiao, Y., Guo, J., Wu, B., Li, X., Zhou, W., Li, J., Li, Z., Bai, C., Zhao, L., Han, Q., Zhao, R.C., & Wang, X. (2022). Single-cell RNA sequencing reveals a pro-invasive cancer-associated fibroblast subgroup associated with poor clinical outcomes in patients with gastric cancer. Theranostics, 12(2), 620-638. doi: 10.7150/thno.60540.
24. Liu, J., Liu, Q., & Chen, X. (2020). The immunomodulatory effects of mesenchymal stem cells on regulatory B Cells. Frontiers in Immunology, 11, article number 1843. doi: 10.3389/fimmu.2020.01843.
25. Mazurkevych, A., Malyuk, M., Melnyk, O., Kovpak, V., Kovpak, O., Gryzinska, M., Kharkevych, Yu., & Jakubczak, A. (2021). The effect of a fibroblast growth factor, insulin-like growth factor, growth hormone, and biolaminin 521 LN on the proliferative activity of cat stem cells. Acta Veterinaria Brno, 90(1), 77-85. doi: 10.2754/avb202190010077.
26. Miyazaki, Y., Oda, T., Inagaki, Y., Kushige, H., Saito, Y., Mori, N., Takayama, Y., Kumagai, Y., Mitsuyama, T., & Kida, Y.S. (2020). Adipose-derived mesenchymal stem cells differentiate into heterogeneous cancer-associated fibroblasts in a stroma-rich xenograft model. FEBS Open Bio,10(11), 2268-2281. doi: 10.1002/2211-5463.12976.
27. Percie du Sert, N., Ahluwalia, A., Alam, S., Avey, M., Baker, V., Browne, W., Clark, A., Cuthil, I., Dirnagl, U., Emerson, M., Garner, P., Holgate, S., Howells, D., Hurst, V., Karp, N., Lazic, S., Lidser, K., MacCallum, C., Macleod, M., Pearl, E., Peterson, O., Rawle, F., Reynolds, P., Rooney, K., Sena, E., Silberg, S., Steckler, T., & Würbel, H. (2020). Reporting animal research: Explanation and elaboration for the ARRIVE guidelines 2.0. Plos ONE, 18(7), article number e3000411. doi: 10.1371/journal.pbio.3000411.
28. Robinson, J., Ostafe, R., Iyengar, S., Rajwa, B., & Fischer, R. (2023). Flow cytometry: The next revolution. Cells,12, article number 1875. doi: 10.3390/ cells1214187.
29. Sahai, E., et al. (2020). A framework for advancing our understanding of cancer-associated fibroblasts. Journal Nature Reviews Cancer, 20, 174-186. doi: 10.1038/s41568-019-0238-1.
30. Stepanov, Y.V., et al. (2023). Human mesenchymal stem cells increase LLC metastasis and stimulate or decelerate tumor development depending on injection method and cell amount. Cytometry, 105(4), 252-265. doi: 10.1002/cyto.a.24814.
31. Sun, L., Xu, Y., Gao, Y., Chen, J., Zhou, A., Lu, Q., Wang, Z., Shao, K., Wu, H., & Ning, X. (2020). Mesenchymal stem cells functionalized sonodynamic treatment for improving therapeutic efficacy and compliance of orthotopic oral cancer. Advanced Materials, 32(48), article number 2005295. doi: 10.1002/adma.202005295.
32. Timaner, M., Tsai, K.K., & Shaked, Y. (2020). The multifaceted role of mesenchymal stem cells in cancer. Seminars in Cancer Biology, 60, 225-237. doi: 10.1016/j.semcancer.2019.06.003.
33. Wu, H., Mu, X., Liu, L., Wu, Huijuan, Hu, X., Chen, L., Liu, J., Mu, Yu., Yuan, F., Liu, W., & Zhao, Y. (2020). Bone marrow mesenchymal stem cells-derived exosomal microRNA-193a reduces cisplatin resistance of non-small cell lung cancer cells via targeting LRRC1. Cell Death & Disease, 11, article number 801. doi: 10.1038/s41419-020-02962-4.
34. Xia, Y., Zhu, J., Yang, R., Wang, H., Li, Y., & Fu, C. (2023). Mesenchymal stem cells in the treatment of spinal cord injury: Mechanisms, current advances and future challenges. Frontiers in Immunology, 24(14), article number 1141601. doi: 10.3389/fimmu.2023.1141601.
35. Xuan, X., Tian, C., Zhao, M., Sun, Y., & Huang, C. (2021). Mesenchymal stem cells in cancer progression and anticancer therapeutic resistance. Cancer Cell International, 21, article number 595. doi: 10.1186/s12935-021-02300-4.
36. Yang, X., Tian, S., Fan, L., Niu, R., Yan, M., Chen, S., Zheng M., & Zhang, S. (2022). Integrated regulation of chondrogenic differentiation in mesenchymal stem cells and differentiation of cancer cells. Cancer Cell International, 22(1), article number 169. doi: 10.1186/s12935-022-02598-8.
37. Zhang, G., Faan, M., Xu, J., & Wang, R. (2020). Mesenchymal stem cells from bone marrow regulate invasion and drug resistance of multiple myeloma cells by secreting chemokine CXCL13. Biomolecules & Biomedicine, 20(2), 209-217. doi: 10.17305%2Fbjbms.2019.4344.