LNCaP

Las células LNCaP son una línea celular humana comúnmente utilizada en oncología . Se trata de células de adenocarcinoma de próstata humano sensibles a los andrógenos , derivadas de una metástasis en el ganglio linfático supraclavicular izquierdo de un varón caucásico de 50 años en 1977. Son células epiteliales adherentes que crecen en agregados y como células individuales. ^{[ 1 ]}

Un obstáculo importante para llevar a cabo la investigación más relevante clínicamente sobre el cáncer de próstata (CP) ha sido la falta de líneas celulares que imiten fielmente la progresión de la enfermedad humana. ^{[ 2 ]} Dos características distintivas del cáncer de próstata humano metastásico incluyen el cambio del CP agresivo de sensibilidad a los andrógenos a un estado insensible a los andrógenos (IA), y la propensión del CP a metastatizar en el hueso. ^{[ 3 ]} Aunque la generación de líneas celulares IA ha sido bastante exitosa, como se demuestra en las líneas celulares “clásicas” DU145 y PC3 , el comportamiento de estas células en el hueso no imita completamente la enfermedad clínica humana. Está bien establecido que la metástasis ósea del CP humano forma lesiones osteoblásticas en lugar de lesiones osteolíticas, como se observa en otros cánceres, como el cáncer de mama. ^{[ 4 ] [ 5 ]} De manera similar, las células PC-3 y DU145 forman tumores osteolíticos. Para desarrollar un modelo celular de CP IA que imite más fielmente la enfermedad clínica, se han generado sublíneas LNCaP para proporcionar las herramientas de cultivo de tejidos más relevantes clínicamente hasta la fecha.

La línea celular LNCaP ( carcinoma de ganglio linfático de la próstata ) se estableció a partir de una lesión metastásica de adenocarcinoma prostático humano. Las células LNCaP crecen fácilmente in vitro (hasta 8 × 10⁵ células ^/ cm²; tiempo de duplicación, 60 h), forman clones y son altamente resistentes al interferón de fibroblastos humanos . ^{[ 1 ]} Las células LNCaP tienen un número modal de cromosomas de 76 a 91, indicativo de un cariotipo masculino humano con varios cromosomas marcadores . ^{[ 1 ]} Las propiedades malignas de las células LNCaP se mantienen en ratones desnudos atímicos que desarrollan tumores en el sitio de inyección y muestran un tiempo de duplicación similar in vivo . ^{[ 1 ]}

Los receptores de andrógenos y estrógenos específicos de alta afinidad están presentes en el citosol y las fracciones nucleares. ^{[ 1 ]} La línea LNCaP es sensible a las hormonas , como lo demuestra la modulación in vitro del crecimiento celular y la producción de fosfatasa ácida por la 5 alfa-dihidrotestosterona. ^{[ 1 ]} Las células LNCaP también expresan el antígeno prostático específico (PSA). ^{[ 1 ]} In vivo , los ratones machos desarrollan tumores antes y con mayor frecuencia que las hembras, y las manipulaciones hormonales muestran que la frecuencia del desarrollo tumoral se correlaciona con los niveles séricos de andrógenos. ^{[ 1 ]} Sin embargo, la tasa de crecimiento tumoral es independiente del sexo o del estado hormonal del huésped. ^{[ 1 ]}

Wu et al. (1994) reprodujeron los tumores LNCaP derivados de humanos en ratones inmunocomprometidos mediante la coinyección de células LNCaP con fibroblastos óseos humanos MS. ^{[ 6 ]} Las células se inyectaron subcutáneamente en múltiples sitios en el flanco del ratón y, después de aproximadamente 4 semanas de crecimiento, los tumores fueron fácilmente detectables mediante examen físico y tuvieron una alta tasa de crecimiento (17-33 mm³/día). ^{[ 6 ]}

Para replicar el cambio característico de las células de cáncer de próstata a la autoinmunidad, se castraron ratones portadores de LNCaP mediante una incisión en la parte media del escroto aproximadamente 8 semanas después de la inyección. Los tumores se mantuvieron en los huéspedes castrados durante 4 a 5 semanas, tras lo cual se extrajeron los tumores restantes. En total, se recolectaron dos subconjuntos de células de los huéspedes castrados: C4 y C5, recolectados a las 4 y 5 semanas respectivamente. ^{[ 6 ]}

Para seleccionar aún más las células AI-PCa, la sublínea C4 se coinyectó con fibroblastos humanos MS en un huésped castrado. Los tumores resultantes se aislaron y se generó una sublínea adicional, C4-2. ^{[ 6 ]}

Las comparaciones de cariotipos indican que las células LNCaP cultivadas en huéspedes intactos (sublínea M) tienen una distribución cromosómica modal de 83, las sublíneas C4 y C5 de 85, y la sublínea C4-2 de 83. ^{[ 6 ]}

Para verificar aún más que estas células eran de origen humano, el análisis del cariotipo determinó que las células parentales LNCaP tenían 7 cromosomas marcadores distintos, con dos copias de cada uno. Las sublíneas M, C4, C5 y C4-2 contenían la mayoría de los cromosomas marcadores, siendo la sublínea M la más similar a las células parentales LNCaP. Las células C4, C5 y C4-2 se diferencian mínimamente de las LNCaP y de la sublínea M por la adición de un cromosoma marcador resultante de la adición de un segmento al cromosoma 6. El cromosoma Y no está presente en la mayoría de las células C4, C5 y C4-2, lo que sugiere alteraciones cromosómicas importantes. ^{[ 6 ]}

Las sublíneas C4, C5 y C4-2 crecen bien en condiciones de cultivo tisular idénticas a las de LNCaP, con tasas de crecimiento similares. Las líneas parentales LNCaP, M, C4 y C5 presentan niveles basales similares de expresión génica de ornitina descarboxilasa (ODC) y antígeno prostático específico (PSA); sin embargo, las sublíneas M, C4 y C5 expresan de 5 a 10 veces más ARNm de PSA. M, C4, C5 y C4-2 también expresaron una reducción del ARNm del receptor de andrógenos humano , como se esperaba en las células AI. ^{[ 6 ]}

Insensibilidad a los andrógenos Todas las sublíneas fueron tratadas con dihidrotestosterona (DHT), un ligando de alta afinidad para el AR. El tratamiento con DHT provocó un crecimiento notablemente reducido en las células C4 y C5 y ningún crecimiento en las células C4-2 en comparación con la alta tasa de crecimiento observada en las células LNCaP, lo que sugiere una sensibilidad reducida a los andrógenos en C4 y C5 e insensibilidad a los andrógenos en las células C4-2. El ensayo de AR en células completas también indicó que las células LNCaP tienen una forma de AR de afinidad mucho mayor (Kd = 159 pM) en comparación con C4-2 (Kd = 267 pM). ^{[ 6 ]}

Las sublíneas C4 y C5 presentan una tumorigenicidad mucho mayor cuando se inyectan en ratones macho intactos, a diferencia de las células LNCaP parentales. C4 y C5 también fueron capaces de formar carcinomas altamente vascularizados en ratones castrados cuando se coinjectaron con fibroblastos humanos MS. La sublínea C4-2 forma tumores con mayor facilidad en huéspedes intactos que las sublíneas C4 y C5, y son las únicas células capaces de formar tumores en huéspedes castrados sin la coinjectación de fibroblastos óseos humanos MS. Estos mismos tumores C4-2 se tiñeron con PSA y secretaron altos niveles de PSA en el medio de cultivo. ^{[ 6 ]}

Para generar una sublínea metastásica ósea, se inyectaron células C4-2 ortotópicamente en ratones macho castrados. Estas células formaron grandes tumores primarios de próstata, ganglios linfáticos y tumores óseos. El aislamiento de estos tumores óseos dio lugar a la sublínea C4-2B. Las células C4-2B fueron positivas para PSA y citoqueratina 8 , lo que confirma su origen prostático. Lo más importante es que la tinción inmunohistoquímica de los tumores C4-2B fue positiva para la actividad osteoblástica, lo que sugiere la inducción de la formación de tumores osteoblásticos, reflejando la progresión del cáncer de próstata humano. ^{[ 2 ]}

Cuando se cultivan en un “medio de promineralización” que contiene ácido ascórbico (conocido por promover la formación de ECM similar a la del esqueleto en osteoblastos) y una fuente de fosfato (para la formación de hidroxiapatita ), las células C4-2B producen y retienen aproximadamente 8 veces más calcio mineralizado que las células parentales LNCaP. Las células C4-2B también expresan niveles más altos de ARNm de osteoprotegerina (OPG), fosfatasa alcalina , sialoproteína ósea (BSP), osteocalcina (OCN), RANKL y osteonectina (OSN), todos los cuales se expresan en gran medida en los osteoblastos . La actividad del promotor de osteoblastos también es mayor en las células C4-2B en comparación con las LNCaP, como lo indica la expresión del factor de transcripción Cbfa1 . Simultáneamente, BMP7 , un inductor conocido de Cbfa1, también se expresa en mayor medida en las células C4-2B, lo que sugiere aún más muchas propiedades similares a las de los osteoblastos. ^{[ 5 ]}

Las células LN95 se derivaron de LNCaP cultivadas en RPMI-1640 (sin rojo de fenol) con 10 % de suero fetal bovino tratado con carbón activado. ^{[ 7 ]} Las células LN95 difieren de las células LNCaP parentales morfológicamente, con extensiones dendríticas pronunciadas, y molecularmente, con una expresión de variante del receptor de andrógenos similar a la de las células AR-V7 ^High VCaP . ^{[ 8 ]} Cabe destacar que las células LN95 son significativamente más iniciadoras de tumores que sus contrapartes parentales in vivo . ^{[ 7 ]}

Las células LNCaP-AI (o LN-AI) se derivaron de un cultivo de 6 meses de células parentales LNCaP en suero tratado con carbón activado. ^{[ 9 ]} Si bien las células LNCaP-AI son totalmente independientes de andrógenos, conservan una alta expresión del receptor de andrógenos , una baja expresión de AR-V7 y siguen respondiendo a los andrógenos. ^{[ 8 ]} El mecanismo del fenotipo altamente proliferativo de las células LNCaP-AI parece ser la pérdida de la expresión de los reguladores del ciclo celular (p21, p16) y el aumento de la expresión antiapoptótica de Bcl2 . ^{[ 9 ] [ 10 ]}

• Li H, Lovci MT, Kwon YS, Rosenfeld MG, Fu XD, Yeo GW ​​(2008). "Determinación de la densidad de etiquetas requerida para el análisis del transcriptoma digital: aplicación a un modelo de cáncer de próstata sensible a los andrógenos" . Proc Natl Acad Sci USA . 105 (51): 20179–84 . Bibcode : 2008PNAS..10520179L . doi : 10.1073/pnas.0807121105 . PMC 2603435. PMID 19088194 .  

• Datos de transfección en células LNCaP
• Entrada de Cellosaurus para LNCaP
• Entrada de Cellosaurus para C4
• Entrada de Cellosaurus para C4-2
• Entrada de Cellosaurus para C4-2B
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