Application of the research model based on the heterogeneity of A549 cell line to analysis long term cis-platin effect on features of the A549 cells that determinates their metastatic potential

Heterogenność komórek nowotworowych jest uważana za jedną z przyczyn szybkiego rozwoju, a także nawrotów choroby nowotworowej, partycypuje ona również w ich lekooporności. Jednym z głównych źródeł heterogenności nowotworowych jest, znane z pełnienia wielu fizjologicznych funkcji, przejście nabłonkowo-mezenchymalne. Głównym celem pracy było określenie, jaki wpływ ma cis-platyna, szeroko stosowany lek przeciwnowotworowy, na zmienność fenotypową komórek linii A549 (niedrobnokomórkowy rak płuca). Cechą charakterystyczną tej linii jest obecność różnych subpopulacji: komórek nabłonkowych, mezenchymalnych oraz komórek o fenotypie przejściowym (razem stanowiących funkcjonalną całość). Zastosowany w niniejszej pracy model badawczy oparty o tę linię, dał możliwość zbadania wpływu cis-platyny na wzór heterogenności komórek A549 oraz wstępnego zdefiniowania mechanizmów preselekcji komórek o zwiększonym potencjale inwazyjnym przez cis-platynę. Wykorzystana w badaniach procedura umożliwiła uzyskanie lekoopornych klonów komórek A549, które wykazywały mniejszą aktywność proliferacyjną przy ich większej ruchliwości. Cis-platyna indukowała zmiany wzoru heterogenności fenotypowej komórek linii A549, zmierzające w kierunku fenotypów o bardziej złośliwym charakterze. Zaobserwowano również frakcje komórek o fenotypie nabłonkowym, jednak wykazujących znaczną aktywność migracyjną. Dane te wskazują na potencjał zastosowanego modelu doświadczalnego do analiz wpływu cytostatyków na zmienność fenotypową populacji komórek nowotworowych. Sugerują one również, że cis-platyna może indukować rozrost frakcji inwazyjnej komórek zarówno poprzez bezpośredni wpływ na komórki, jak i poprzez presję selekcyjną.

Heterogeneity of cancer cells is believed to play role in rapid development of primary tumors, their recurrence and it participate in drug resistance. One of the basic sources of cancer cells heterogeneity is a sequence of events which leads to the acquisition of mesenchymal phenotype by epitheloid cells, known as epithelial-mesenchymal transition (EMT). The aim of this work was determine the influence of cis-platin as widely used cytostatic on a phenotypic variability of A549 cell line (non-small cell lung cancer). The presence of phenotypically diverse cell subpopulations: epithelial, mesenchymal and hybrid between this two extremes (together forming functional unit) is a characteristic feature of this cell line. Our adaptation of this model, gave us opportunity to estimate the effect of cis-platin on the heterogeneity pattern of A549 cells and to tentatively identify the malignancy of the preselection of invasive A549 cells by cis-platin. This procedure enabled the derivation of drug-sensitive A549 sublines characterized by lower proliferative but higher motile activity. Cis-platin induced the appearance of the cells characterized by invasive potential especially the cells of migratory epitheliolid cells. These data indicate the potential of this experimental approach in the analyses of the effects of cytostatic drugs on phenotypic speciation of cancer cell. They also suggest that cis-platin can induce the propagation of drug-resistant invasive subpopulation directly by influencing the cancer cells as well as the selective pressure.