骨芽細胞骨転移を伴う犬の前立腺癌細胞株（LUMA）

背景：骨芽細胞骨転移は、前立腺癌（PCA）の男性の最も一般的な合併症を表しています。進行および骨転移中、PCA細胞は、骨微細環境で転移し、増殖し、生き残る能力を促進する骨模倣と呼ばれる現象の骨細胞と同様の特性を獲得します。骨芽細胞骨転移をもたらす骨模倣のメカニズムは不明です。 方法：PCAにおける骨芽細胞骨転移と骨模倣の関係を調査するのに役立つ、新しい犬の前立腺癌細胞株（LUMA）を開発および特徴付けました。ルーマ細胞株は、13歳の混合品種の去勢雄犬の原発性前立腺癌から確立されました。LUMAの細胞増殖と遺伝子発現を測定し、in vitroで他の3つの犬前立腺癌細胞株（Probasco、ACE-1、およびLEO）と比較しました。カルバリアおよびマウスの前骨芽球（MC3T3-E1）細胞に対するルーマ細胞の効果は、定量的逆転写ポリメラーゼ連鎖反応とアルカリホスファターゼアッセイによって測定されました。ルーマ細胞に、in vivo腫瘍の成長を監視するためにルシフェラーゼで導入され、異なる接種経路を使用して転移しました（皮下、腹膜内[IT]、および心臓内[IC]）。異種移植腫瘍と転移は、X線撮影と組織病理学を使用して評価されました。 結果：左心室注射の後、骨、脳、および副腎に転移したルーマ細胞。IT注射は、髄内新しい骨形成を伴う腫瘍を誘発しました。LUMA細胞は、ACE-1、Probasco、およびLeo細胞と比較して、骨模倣遺伝子の最大のメッセンジャーRNAレベル（Runx2、Rankl、およびOsteopontin [OPN]）、CD44、E-Cadherin、およびMyOFを有していました。LUMA細胞は、カルバリアの欠陥の成長を誘発し、MC3T3-E1細胞で遺伝子発現を調節しました。 結論：Lumaは、骨模倣と幹の特性を備えた新規犬PCA細胞株です。ルーマ細胞は、in vitroおよびin vivoで骨芽細胞の骨形成を誘導しました。Luma PCA細胞は、前立腺癌における骨模倣と骨芽細胞骨および脳転移のメカニズムを研究するための優れたモデルとして機能します。

BACKGROUND: Osteoblastic bone metastasis represents the most common complication in men with prostate cancer (PCa). During progression and bone metastasis, PCa cells acquire properties similar to bone cells in a phenomenon called osteomimicry, which promotes their ability to metastasize, proliferate, and survive in the bone microenvironment. The mechanism of osteomimicry resulting in osteoblastic bone metastasis is unclear. METHODS: We developed and characterized a novel canine prostatic cancer cell line (LuMa) that will be useful to investigate the relationship between osteoblastic bone metastasis and osteomimicry in PCa. The LuMa cell line was established from a primary prostate carcinoma of a 13-year old mixed breed castrated male dog. Cell proliferation and gene expression of LuMa were measured and compared to three other canine prostatic cancer cell lines (Probasco, Ace-1, and Leo) in vitro. The effect of LuMa cells on calvaria and murine preosteoblastic (MC3T3-E1) cells was measured by quantitative reverse-transcription polymerase chain reaction and alkaline phosphatase assay. LuMa cells were transduced with luciferase for monitoring in vivo tumor growth and metastasis using different inoculation routes (subcutaneous, intratibial [IT], and intracardiac [IC]). Xenograft tumors and metastases were evaluated using radiography and histopathology. RESULTS: After left ventricular injection, LuMa cells metastasized to bone, brain, and adrenal glands. IT injections induced tumors with intramedullary new bone formation. LuMa cells had the highest messenger RNA levels of osteomimicry genes (RUNX2, RANKL, and Osteopontin [OPN]), CD44, E-cadherin, and MYOF compared to Ace-1, Probasco, and Leo cells. LuMa cells induced growth in calvaria defects and modulated gene expression in MC3T3-E1 cells. CONCLUSIONS: LuMa is a novel canine PCa cell line with osteomimicry and stemness properties. LuMa cells induced osteoblastic bone formation in vitro and in vivo. LuMa PCa cells will serve as an excellent model for studying the mechanisms of osteomimicry and osteoblastic bone and brain metastasis in prostate cancer.