سلول های بنیادی مزانشیمی (MSC) دارای توانایی تمایز چند توانی و خودتکثیری می باشند و تصور می شود که یکی از موثق ترین منابع سلول های بنیادی برای انواع روش های سلول درمانی باشند. اخیراً، سلول درمانی با استفاده از MSC به عنوان یک رویکرد درمانی جدید برای سرطان هایی مورد مطالعه قرار گرفته است که امکان پیش آگهی آنها ضعیف است و بازگشت پیشرونده ای را نشان می دهند. MSC از بافت های مختلف دارای خصوصیات مختلفی نیز می باشند. هرچند، کاربرد بالقوه خصوصیات ضد سرطانی MSC به طور کامل مورد بررسی قرار نگرفته است. در این مطالعه، به منظور بررسی کاربرد درمانی خصوصیات ضدسرطانی MSCهای منابع مختلف، دو نوع مختلف از MSCهای انسانی شامل MSC مشتق از خون بند ناف (UCB-MSC) و MSC مشتق از بافت چربی (AT-MSC) انتخاب گردیدند. این سلول ها همراه با سلول های گلیوبلاستومای چند شکلی (GBM) اولیه در کشت های همزمان (co-culture) به کار برده شدند تا نحوه مهار رشد GBM توسط MSCهای منابع مختلف آنالیز شوند. ما دریافتیم که UCB-MSC رشد GBM را مهار کرده و باعث آپوپتوز می گردند اما AT-MSC باعث تحریک رشد GBM شدند. سنجش TUNEL به وضوح نشان داد که UCB-MSC از طریق لیگاند القا کننده آپوپتوز وابسته به فاکتور نکروز توموری (TRAIL) که در UCB-MSCها بسیار بیشتر از AT-MSCها بیان می شود، آپوپتوز GBM را تحریک می کنند.  در AT-MSCها بیان بالای mRNA فاکتورهای رگ زا (VEGF،Ang-1، PDGF و IGF) و فاکتور 1 مشتق از استروما (SDF-1/CXCL12)  مشاهده شد  و زمانی که AT-MSC و GBM با هم پیوند زده شدند، تومورهایی با شبکه عروقی بسیار فراوان به وجود آمدند. مهم تر اینکه، افزودن CXCL12 به مهار فعال سازی مسیر آپوپتوز به واسطه TRAIL در GBM می انجامد که این مسئله بیانگر این مطلب است که AT-MSC ممکن است حداقل از طریق دو مکانیسم مجزا باعث توسعه GBM در شرایط in vivo گردد. اثرات متضاد AT-MSC و UCB-MSC بر GBM به وضوح نشان می دهند که این تفاوت ها بایستی در زمان انتخاب یک منبع مطمئن و ایمن از سلول های بنیادی در کاربردهای بالینی مورد ملاحظه قرار گرفته شوند.

Umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells inhibit, but adipose tissue-derived mesenchymal stem cells promote glioblastoma multiforme proliferation.

Akimoto K, Kimura K, Nagano M, Takano S, Salazar G, Yamashita T, Ohneda O.

Source

University of Tsukuba, Regenerative Medicine, Tsukuba, Japan; c0930378@md.tsukuba.ac.jp.

Abstract

Mesenchymal stem cells (MSC) possess self-renewal and multipotential differentiation abilities, and are thought to be one of the most reliable stem cell sources for a variety of cell therapies. Recently, cell therapy using MSC has been studied as a novel therapeutic approach for cancers that show refractory progressive and poor prognosis. MSC from different tissues have different properties. However, the potential application of MSC anticancer properties has not been thoroughly investigated. In this study, to examine the anticancer therapeutic application of MSC from different sources, we established two different kinds of human MSC: umbilical cord blood-derived MSC (UCB-MSC) and adipose tissue-derived MSC (AT-MSC). We used these MSC in a co-culture assay with primary glioblastoma multiforme (GBM) cells to analyze how MSC from different sources can inhibit GBM growth. We found UCB-MSC inhibited GBM growth and caused apoptosis, but AT-MSC promoted GBM growth. TUNEL assay clearly demonstrated UCB-MSC promoted apoptosis of GBM via tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) that UCB-MSC expressed more highly than AT-MSC. AT-MSC showed higher expression of mRNA of angiogenic factors (VEGF, Ang-1, PDGF, and IGF) and stromal-derived factor-1 (SDF-1/CXCL12), and highly vascularized tumors were developed when AT-MSC and GBM were co-transplanted. Importantly, addition of CXCL12 inhibited TRAIL activation of the apoptotic pathway in GBM, suggesting AT-MSC may support GBM development in vivo by at least two distinct mechanisms. The opposite effects of AT-MSC and UCB-MSC on GBM clearly demonstrate that differences must be considered when choosing a stem cell source for safety in clinical application.