Email this article CD44 expression level on different cell lines of hematopoietic origin
- Authors: Pashkina E.A.1,2, Bykova M.V.1, Berishvili M.T.2, Krugleeva O.L.2
-
Affiliations:
- Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology
- Novosibirsk State Medical University
- Issue: Vol 28, No 2 (2025)
- Pages: 177-180
- Section: SHORT COMMUNICATIONS
- Submitted: 01.08.2024
- Accepted: 06.08.2024
- Published: 16.02.2025
- URL: https://rusimmun.ru/jour/article/view/17053
- DOI: https://doi.org/10.46235/1028-7221-17053-CEL
- ID: 17053
Cite item
Full Text
Abstract
CD44 is a hyaluronic acid receptor, a surface molecule expressed on many cells in human body that is essential for some processes, such as cell adhesion and migration. Therefore, this molecule also plays an important role in various aspects of tumor growth, metastasis and invasive processes. High levels of CD44 expression have been found on tumor cells from patients with hematological malignancies, and there is a direct link between CD44 levels and the likelihood of relapse, as well as a dismal prognosis in most hematological malignancies. The purpose of this study was to determine the level of CD44 expression on the surface of tumor cells, namely cell lines of hematopoietic origin.
The expression of CD44 on cell lines 1301 (T cell lymphoma) and K562 (erythromyeloid leukemia) was assessed by flow cytometry.
It was demonstrated that the both cell lines are capable of expressing the CD44 molecule on their surface. In the case of erythromyeloid leukemia cell line K562, a low level of expression of this receptor was observed, while in the case of the T cell lymphoma cell line 1301, the vast majority of cells showed high level of CD44 expression.
In general, the level of expression of this receptor on tumor cells in the case of hematological malignancies may be quite variable in different cell lines of hematopoietic origin.
Keywords
Full Text
Введение
Во многих опухолевых клетках отмечается увеличение синтеза гиалуроновой кислоты, сопровождаемое увеличением уровня ферментов гиалуронидаз, что связано с ростом опухоли. В случае гемобластозов гиалуроновая кислота и гиалуронидазы также могут играть роль в развитии опухоли. Экспрессия CD44, который является рецептором для гиалуроновой кислоты, обнаружена при ряде гемобластозов [2, 3]. Например, экспрессия CD44 на опухолевых клетках при остром B-клеточном лимфобластном лейкозе является прогностическим показателем, указывающим на повышенный риск рецидива заболевания [4]. При остром Т-клеточном лимфобластном лейкозе также наблюдается высокий уровень CD44 на клетках и отмечается положительная связь с развитием инфильтрации внутренних органов у пациентов [6]. Следовательно, представляет интерес оценка экспрессии CD44 при гемобластозах вообще и на клеточных линиях гематопоэтического происхождения в частности, что позволит определить возможную роль CD44 в качестве мишени для терапии данных заболеваний и провести анализ возможной эффективности таргетной терапии в условиях in vitro.
Цель – проведение оценки уровня экспрессии CD44 на клетках Т-клеточной лимфомы 1301 и эритромиелоидного лейкоза К562.
Материалы и методы
Клеточная линия хронического миелогенного лейкоза К562 была получена из НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина (Москва, Российская Федерация). Линия клеток 1301 Т-клеточного лейкоза человека была приобретена из Европейской коллекции аутентифицированных клеточных культур, Sigma-Aldrich, Merck KGaA, Германия. Клетки в количестве 100 тыс. на пробу отмывались фосфатно-солевым буфером, далее окрашивались моноклональными антителами к CD44, меченными флуоресцентным маркером APC (Elabscience Biotechnology, Китай) в темноте в течение 20 минут при комнатной температуре, после чего отмывались однократно фосфатно-солевым буфером. Данные анализировали на проточном цитофлуориметре FACS Canto II (BD Biosciences, США) и программного обеспечения FACSDiva (Becton Dickinson). Всего для каждого образца было собрано не менее 10 000 событий.
Результаты и обсуждение
Данное исследование было проведено на клеточных линиях эритромиелоидного лейкоза (К562) и Т-клеточной лимфомы (1301). Выбор данных линий обусловлен происхождением из различных ростков кроветворения, миелоидного и лимфоидного соответственно. Для оценки экспрессии мы оценили долю клеток в культуре клеток с CD44, рецептором гиалуроновой кислоты (рис. 1).
Рисунок 1. Доля клеток, несущих на своей поверхности CD44 маркер, n = 4
Примечание. Данные представлены в виде медианы и интерквартильного размаха.
Figure 1. Proportion of cells carrying the CD44 marker on their surface, n = 4
Note. Data are presented as median and interquartile range.
Было показано, что большая часть клеток клеточной линии 1301 имели CD44 на поверхности, тогда как количество CD44+ клеток в линии К562 составляло около 6%.
Анализ среднего уровня флуоресценции поверхностного маркера (рис. 2) на CD44+ клетках также выявил, что плотность экспрессии данного маркера также была очень высокой в случае клеток линии 1301, тогда как на линии K562 наблюдаемый нами уровень экспрессии был приблизительно в три раза ниже.
Рисунок 2. Средний уровень флуоресценции поверхностного маркера CD44, n = 4
Примечание. Данные представлены в виде медианы и интерквартильного размаха.
Figure 2. Mean fluorescence intensity (MFI) of the surface marker CD44, n = 4
Note. Data are presented as median and interquartile range.
Заключение
Полученные результаты соответствуют литературным данным, было показано, что К562 слабо экспрессирует маркер CD44 [5]. Вероятно, различия по экспрессии ряда поверхностных маркеров внутри данной клеточной линии, проявляющиеся в относительном количестве клеток, экспрессирующих определенную молекулу, связано с гетерогенностью клеточной линии [1, 5, 7]. В то же время клетки линии 1301 гетерогенности по экспрессии CD44 не проявляли.
Следовательно, уровень экспрессии данного рецептора на опухолевых клетках в случае онкогематологии может варьировать в широких пределах и различаться у различных клеточных линий, несмотря на общее гемопоэтическое происхождение. Использование CD44 в качестве мишени для таргетной терапии может быть перспективным в случае высокого уровня экспрессии данного маркера на опухолевых клетках. В случае разработки систем для адресной доставки на основе данной мишени и проведении доклинических испытаний, требуется учитывать наличие данного маркера для моделей in vitro и in vivo.
About the authors
E. A. Pashkina
Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology; Novosibirsk State Medical University
Author for correspondence.
Email: eapashkina@niikim.ru
PhD (Biology), Head, Extra-Budgetary Laboratory for Regulation of the Immune Response; Associate Professor, Department of Clinical Immunology
Russian Federation, Novosibirsk; NovosibirskM. V. Bykova
Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology
Email: eapashkina@niikim.ru
Postgraduate Student, Junior Researcher, Laboratory for Regulation of the Immune Response
Russian Federation, NovosibirskM. T. Berishvili
Novosibirsk State Medical University
Email: eapashkina@niikim.ru
Student
Russian Federation, NovosibirskO. L. Krugleeva
Novosibirsk State Medical University
Email: eapashkina@niikim.ru
PhD (Medicine), Head, Department of Clinical Immunology
Russian Federation, NovosibirskReferences
- Alder S., Ciampi A., McCulloch E.A. A kinetic and clonal analysis of heterogeneity in K562 cells. J. Cell. Physiol., 1984, Vol. 118, no. 2, pp. 186-192.
- Bertrand P., Courel M.N., Maingonnat C., Jardin F., Tilly H., Bastard C. Expression of HYAL2 mRNA, hyaluronan and hyaluronidase in B-cell non-Hodgkin lymphoma: relationship with tumor aggressiveness. Int. J. Cancer, 2005, Vol. 113, no. 2, pp. 207-212.
- Hertweck M.K., Erdfelder F., Kreuzer K.A. CD44 in hematological neoplasias. Ann. Hematol., 2011, Vol. 90, no. 5, pp. 493-508.
- Khan N.I., Cisterne A., Devidas M., Shuster J., Hunger S.P., Shaw P.J., Bradstock K.F., Bendall L.J. Expression of CD44, but not CD44v6, predicts relapse in children with B cell progenitor acute lymphoblastic leukemia lacking adverse or favorable genetics. Leuk. Lymphoma, 2008, Vol. 49, no. 4, pp. 710-718.
- Litzenburger U.M., Buenrostro J.D., Wu B., Shen Y., Sheffield N.C., Kathiria A., Greenleaf W.J., Chang H.Y. Single-cell epigenomic variability reveals functional cancer heterogeneity. Genome Biol., 2017, Vol. 18, no. 1, 15. doi: 10.1186/s13059-016-1133-7.
- Marques L.V.C., Noronha E.P., Andrade F.G., Dos Santos-Bueno F.V., Mansur M.B., Terra-Granado E., Pombo-de-Oliveira M.S. CD44 expression profile varies according to maturational subtypes and molecular profiles of pediatric T-cell lymphoblastic leukemia. Front. Oncol., 2018, Vol. 8, 488. doi: 10.3389/fonc.2018.00488.
- Zhu Q., Zhao X., Zhang Y., Li Y., Liu S., Han J., Sun Z., Wang C., Deng D., Wang S., Tang Y., Huang Y., Jiang S., Tian C., Chen X., Yuan Y., Li Z., Yang T., Lai T., Liu Y., Yang W., Zou X., Zhang M., Cui H., Liu C., Jin X., Hu Y., Chen A., Xu X., Li G., Hou Y., Liu L., Liu S., Fang L., Chen W., Wu L. Single cell multi-omics reveal intra-cell-line heterogeneity across human cancer cell lines. Nat. Commun., 2023, Vol. 14, 8170. doi: 10.1038/s41467-023-43991-9.
Supplementary files
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).