Krooninen sairaus

tiivistelmä

Tarkoitus

Syöpä lääkeresistenssi on merkittävä este onnistumiselle kemoterapiaa. Koska useimmat kliiniset syöpälääkkeiden voivat aiheuttaa lääkeresistenssi, on haluttu kehittää ehdokas lääkkeitä, jotka ovat erittäin tehokkaita, mutta epäpätevä aiheuttaa lääkeresistenssin. Lukuisat aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että shikonin ja sen analogit ovat paitsi erittäin tuumorisidistä mutta voi myös ohittaa huumeisiin transporter ja apoptoottisten vika välittämän lääkeresistenssin. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on tutkia, tai ei shikonin on heikko indusoija syöpälääkkeen vastarintaa.

Experimental Suunnittelu

Eri (K562, MCF-7, ja MDR-solulinja K562 /ADR), kun toistuvasti käsitelty shikonin 18 kuukautta, määritettiin lääkeresistenssin ja geeniekspressioprofilointi.

tulokset

Kun 18 kuukauden hoitojakson, solut vain kehitetty pelkkä 2- kertainen resistenssi shikonin ja marginaalinen vastustuskykyä sisplatiinin ja paklitakselin, ilman ristiresistenssiä shikonin analogeja ja muiden syöpälääkkeiden. Geeniekspressioprofiilien osoittaneet, että syöpäsolut eivät voimakkaasti reagoivat shikonin hoitoa, mutta ei tehokkaasti mobilisoida lääkkeille vastustuskykyiset koneistoja. Shikonin aiheuttama heikko kestävyys liittyi ylös-säätely βII-tubuliinin, joka fyysisesti vuorovaikutuksessa shikonin.

Johtopäätös

Yhdessä lisäksi voimakas syövän vastaista aktiivisuutta, shikonin ja sen analogit ovat heikko indusoijien syöpälääkkeen vastuksen ja voi kiertää syöpälääkkeen vastus. Nämä ansiot tekevät shikonin ja sen analogit mahdollisia ehdokkaita syövän hoidon edut välttää induktion Lääkeresistenssin ja ohittaen nykyisten lääkeresistenssi.

Citation: Wu H, Xie J, Pan Q, Wang B, Hu D, Hu X (2013) syöpälääkettä shikonin Onko epäpätevä indusoi Cancer Drug Resistance. PLoS ONE 8 (1): e52706. doi: 10,1371 /journal.pone.0052706

Editor: Arun Rishi, Wayne State University, Yhdysvallat

vastaanotettu: 28 kesäkuu 2012; Hyväksytty: 19 marraskuu 2012; Julkaistu: 03 tammikuu 2013

Copyright: © 2013 Wu et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään.

Rahoitus: Tämä työ tuettiin osittain National 863 projektin (2007AA02Z143), Kiina Luonnontieteet Foundationin projekteihin (30772544, 81071802) ja perustutkimus rahastojen Keski yliopistojen, National Opetusministeriö, Kiinassa, X. Hu. Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen. Ei ylimääräistä ulkoista rahoitusta saatiin tähän tutkimukseen.

Kilpailevat edut: Kirjoittajat ovat ilmoittaneet, etteivät ole kilpailevia intressejä ole.

Johdanto

Syöpä lääkeresistenssin on yksi tärkeimmistä esteitä merkittävästi häiritsevät tehoa syövän kemoterapiaa. Cellular tekijät, jotka vaikuttavat lääkeresistenssi ovat: (1) lääke transporter välittämää lisääntynyt ulosvirtauksen ja laski tulva syöpälääkkeitä, (2) aktivointi DNA korjaukseen, (3) aktivointi vieroitus järjestelmän, ja (4) esti apoptoosin [1] [2], [3], [4], [5], [6]. Kaikki nämä ongelmat syntyvät seurauksena syöpäsolujen ”mukauttamisesta kemoterapia-aineiden, eli ensin on kyky vaimentaa stimulaation jälkimmäisestä. Niinpä, jotta ongelman ratkaisemiseksi, syöpälääkkeitä, jotka ovat myrkyllisiä kohti syöpäsoluja, mutta epäpätevä aiheuttavan lääkeresistenssi halutaan.

shikonin on luonnossa esiintyvä naf yhdiste, ja pääkomponentti punainen pigmentti otteita

Lithospermiun erythrorhizon Sieb et Zucc

Itä-Aasiassa. Shikonin ja sen analogit ovat mahdollisia farmaseuttisia aineita syövän vastaisten toimien hyvin dokumentoitu. Shikonin ja sen analogit voisi tappaa syöpäsoluja kautta estämällä topoisomeraasi-I [7], [8], [9], polo-kaltainen kinaasi 1 (PLK1) ja proteiini tyrosiinikinaasi (PTK) [10], [11], jolla säännellään toiminta fosforyloidun ekstrasellulaarisen säädellään proteiinikinaasi (Perkin), c-Jun N-terminaalisen kinaasin (JNK) ja proteiinikinaasi Ca (PKC-a) [12], ilmentymisen estämiseksi tuumorinekroositekijän reseptorin liittyvä proteiini 1 (TRAP1) [13], aktivoimalla kaspaasi toimintaa [14], [15], estämällä proteasomin [16], muiden muassa. Sankawa

et al.

Havaittu, että shikonin ja useita yksinkertaisia ​​johdannaisia, inhiboitui täydellisesti kasvaimen kasvua hiirissä annoksella 5-10 mg /kg /päivä [17], [18]. LD50 shikonin ja joidenkin johdannaisten hiirille intraperitonal anto vaihtelivat 20 mg /kg 48 mg /kg [19], [20]. Erityisesti kliininen tutkimus osoitti, että shikonin seos oli tehokas hoidettaessa 19 potilaalla on myöhemmän vaiheen keuhkosyöpä, jotka eivät sovellu kirurgian, sädehoito ja kemoterapia [21]. Me kertoi, että luonnossa esiintyvän shikonin ja sen analogit (Fig. 1) voisivat kiertää syöpälääkkeen vastustuskyky välittyy lääkkeiden kantaja P-glykoproteiinin (P-gp), monilääkeresistenssiin liittyvä proteiini 1 (MRP1), ja Brest syöpä resistance protein (BCRP1 ), ja antiapoptoottisten proteiinien Bcl-2 ja Bcl-x L, indusoimalla necroptosis [22], [23], [24], [25], [26], joka on solukuoleman äskettäin määritelty ja tutkittu perusteellisesti Degterev ja Yuan J [27], [28], [29]. Viime aikoina olemme tunnistettu shikonin ja sen analogit ovat voimakkaita estäjiä ja pyruvaattikinaasia isoentsyymin M2 (PKM2) tai kasvain M2-PK [30], joka lähes kaikkialle ilmaisee kasvainsoluissa [31] ja sillä tärkeä rooli syövän solujen aineenvaihduntaa ja kasvua [32 ], [33], [34]. Yhdessä kaikki nämä rivit todisteet tukevat että shikonin ja sen analogit ovat vahvoja syöpälääkkeiden. Todisteet kuitenkin ei tarkoita, että shikonin ja sen analogit ovat kykenemättömiä indusoimaan lääkeresistenssin. Tässä tutkimuksessa osoitetaan, että shikonin on heikko indusoija syöpälääkkeen vastarintaa.

Materiaalit ja menetelmät

reagenssit

shikonin hankittiin National Institute for ohjaus lääketeollisuuden ja biologisten tuotteiden (Peking, Kiina), jossa puhtaus on 99%. Doksorubisiini, paklitakseli, vinkristiini, metotreksaatti, sisplatiini, dikumaroli, ja MTT (3- (4, 5-dimetyylitiatsol-2-yyli) -2,5-difenyylitetratsoliumbromidi) ostettiin Sigma-Aldrich. Shikonin analogit (Fig. 1) ostettiin Tokion Chemical Industry (TCI, Tokio).

Solulinjat

Kaikki solulinjat saatiin ja ominaista The Cell Bank of Type Culture Collection Kiinan tiedeakatemia mukaisen solulinjan tunnistuksen testaus (elinvoima, laji vahvistus ja lajien välinen kontaminaatio, DNA-sormenjälkien ja mykoplasmakontaminaation). MCF-7-solujen pidettiin DMEM: ssä, joka sisälsi 10% naudan sikiön seerumia (FBS). MCF-7 /Adr solun kasvatettiin RPMI 1640: ssä, joka sisälsi 10% FBS: ää ja 1 ug /ml doksorubisiinia. K562 pidettiin RPMI 1640, johon oli lisätty 10% FBS: ää. K562 /Adr solun kasvatettiin RPMI 1640, johon oli lisätty 10% FBS: ää ja 500 ng /ml doksorubisiinia.

Vasta-aineet

α-tubuliinin Kanin polyklonaalinen vasta-aine hankittiin Cell Signaling Technology, Inc. (Boston, MA). Hiiren monoklonaalisia vasta-aineita α-tubuliinin, β-tubuliinia II ja β-tubuliinia ostettiin Santa Cruz Biotechnology, Inc. (Santa Cruz, CA). Β-tubuliinia I, III ja IV Hiiren monoklonaaliset vasta-aineet hankittiin yhtiöltä Sigma-Aldrich. Hiiren anti-aktiini-IgG hankittiin Biomedical Technologies Inc (Stoughton, MA). Toissijainen vasta-aineita käyttää, ovat HRP-konjugoitua anti-hiiri-IgG ja HRP-konjugoitua anti-kani-IgG: tä (Santa Cruz Biotechnology, CA).

Generation of MCF-7 /Shk, MCF-7 /Shk-DOX, K562 /Shk, K562 /Shk-DOX ja K562 /Adr /Shk solulinjat

MCF-7 /Shk johdettiin toistuva altistuminen MCF-7 4-6 uM shikonin. Lyhyesti, MCF-7-solut (1 x 10

6) inkuboitiin shikonin (4 uM) 4 tuntia, sitten shikonin poistettiin ja soluja inkuboitiin täydellisessä DMEM-väliaineessa. Soluja käsiteltiin taas välittömästi sen jälkeen, kun solujen kasvu otettiin talteen. Yhteenlaskettu hoitokerran olivat 25 kanssa ajan 18 kuukauden ajan. Samoin K562 /Shk ja K562 /Adr /Shk johdettiin toistuva altistuminen K562 ja MDR K562 /ADR shikonin.

MCF-7 /Shk-DOX synnytettiin vaihtoehtoista käsittelyä shikonin (4 uM) ja doksorubisiinin (250 ng /ml). Lyhyesti, solut ensin käsitelty shikonin. Sen jälkeen, kun solujen kasvu otettiin talteen, soluja käsiteltiin doksorubisiini. Kun solut alkoivat kasvaa jälleen soluja käsiteltiin shikonin. Ajanjakso on 1,5 vuotta ja 13 hoitojaksoa. Samoin K562 /Shk-DOX kehitettiin vaihtoehtoista käsittelyä shikonin ja doksorubisiinin.

Solun kasvun estäminen määrityksessä

huumeisiin liittyvät vaikutus shikonin analogien huumeiden-herkkä ja kestävä soluista määritettiin MTT-analyysi edellä kuvatulla [23]. Solut ympättiin 96-kuoppalevyille (viljelty yön yli kiinnittyneet solut) ja käsiteltiin shikonin analogit on sarjanumero pitoisuuksina. Sen jälkeen, kun 72-tunnin inkuboinnin 20 ui MTT: tä (5 mg /ml) lisättiin kuhunkin kaivoon vielä 4 tunnin inkubaation jälkeen. Tämän jälkeen supernatantti poistettiin, ja 150 ui dimetyylisulfoksidia (DMSO, Sigma) lisättiin kuhunkin kuoppaan, jotta liuottamiseksi sini-violetti kiteitä formatsaanin. Absorbanssi mitattiin sitten käyttäen mallia ELX800 Micro Plate Reader (Bio-Tek Instruments, Inc.) 570 nm: ssä. Esto laskettiin seuraavalla kaavalla: Estoaste = (absorbanssi valvonta-absorbanssista hoito) /absorbanssi ohjaus x 100% [35].

Western blotting-määritys

Western -blottaus suoritettiin, kuten on kuvattu meidän aiemmin [22], [25]. Proteiini laitettiin 12% SDS-polyakryyliamidigeelillä, siirrettiin PVDF-membraanille ja sitten havaitaan oikea ensisijainen ja toissijainen vasta ennen visualisointia EZ-ECL (Biological Industries, Israel). Elokuva oli skannattu ja tiheysmittaus määritettiin Määrä Yksi ohjelmisto (Bio-Rad Laboratories, CA).

tunnistaminen vuorovaikutuksen shikonin ja βII-tubuliinia käyttäen kiinteän faasin shikonin uuttamalla yhdistettynä Western Blot

Kiinteä faasi shikonin valmistettiin edellisessä raportoitu menetelmä [36]. Menettelyn määrittämiseksi vuorovaikutusta βII-tubuliinia ja kiinteän faasin shikonin on seuraava. MCF-7-solut hajotettiin 4 ° C: ssa 0,5 tunnin ajan M-PER Mammalian Protein Extraction Reagent (Pierce bioteknologia, Rockford, IL) plus Pysäytetään Protease Inhibitor Cocktail (Pierce bioteknologia, Rockford, IL), mitä seurasi sentrifugointi 13000 rpm: ssä 4 ° C: ssa 15 minuuttia. Kirkas supernatantti otettiin talteen ja pelletti heitettiin pois. Proteiinin kokonaismäärän konsentraatio supernatantissa määritettiin käyttäen BCA-proteiinin määrän (Pierce bioteknologia, Rockford, IL). 4 mg proteiinia sekoitettiin 100 ui shikonin konjugoitua epoksi-Sepharose-6B (GE Healthcare, Ruotsi), jolloin kokonaistilavuus on 300 ui. Seosta inkuboitiin 6 tuntia 4 ° C: ssa jatkuvasti ja varovasti sekoittaen. Seos sentrifugoitiin 5000 rpm 5 minuutin ajan 4 ° C: ssa. Supernatantti heitettiin pois ja sakka pestiin jäähdytetyllä pesu- puskurilla (50 mM Tris-HCI (pH 7,0), 500 mM NaCl, 10% glyserolia, 1 mM DTT, 1 mM fenyylimetyylisulfonyylifluoridia) kanssa tai ilman sitä 1 mM shikonin sentrifugoimalla ( 5000 rpm: llä 5 minuutin ajan 4 ° C: ssa) viisi kertaa. Sakka sekoitettiin SDS-PAGE-näytepuskuria (Pierce bioteknologia, Rockford, IL) ja keitettiin 10 minuuttia. Näytteet alistettiin immunoblottauksella analyysi βII-tubuliinin.

valmistaminen RNA-geenin paneelit

Solut trypsinoitiin, ja kokonais-RNA uutettiin käyttäen RNeasy-kittiä (Qiagen, Saksa). Laatu kokonais-RNA varmistettiin käyttämällä Bioanalyzer (Agilent, Santa Clara, CA). Näytteiden valmistelu, merkintöjä ja hybridisoimalla Human Genome U133 Plus 2.0 Arrays (Affymetrix, Santa Clara, CA) tehtiin mukaan valmistajan protokollia ShanghaiBio Corporation (Shanghai, Kiina). Raa’at ja käsitellyt tiedot on talletettu Gene Expression Omnibus (GSE34298).

Microarray data-analyysi

Käytimme Affymetrix Human U133 Plus 2.0 microarray, joka tekee kyselyn yli 47000 selostukset, joissa on keskimäärin 27 koettimia per geeni. Affymetrix raaka tiedostoja [cell intensiteetti (CEL) tiedostot] ensin analysoitiin Vankka multi-array Average (RMA) normalisoinnin täytäntöönpanemissa Affymetrix Expression Console Software (versio 1.1) poistamiseksi välillä-array vaikutuksia ja yhtenäistää matalan tason data [37]. Jotta voidaan havaita differentiaalisesti ilmentyvien geenien, merkitys analyysi microarray (SAM) algoritmia [38] avulla laskettiin q-arvot (false löytö rate) ja geenien ilmoitettuina ajankohtina. SAM suoritettiin työkalu The Institute for genomitutkimuksen (TIGR) MeV (https://www.tigr.org/software/tm4/mev.html) [39]. Meillä oli kolme toistoa kutakin solulinjoja. Luettelo differentiaalisesti ilmentyvien geenien kunkin ilmoitettu ajankohtana saatiin SAM kanssa kertamuutos ≥1.75, ja q-values≤0.0015 kontrolliin verrattuna.

Gene ontologia (GO) luokka rikastamiseen analyysi suoritettiin differentiaalisesti ilmaisi geenit käyttäen julkisesti saatavilla oleva ohjelmisto DAVID (Tietokanta Annotation, visualisointi ja integroitu Discovery, https://david.abcc.ncifcrf.gov/, Bethesda, MD) oletusparametrien [40]. Tavoitteena Tämän analyysin oli etsiä GO termejä molekyyli- toiminto, biologisen prosessin, ja solujen komponentti, joka merkittävästi rikastettu geenissä luetteloihin edellä saatu.

Tilastollinen

Ellei toisin mainita, data ilmaistiin keskiarvona ± SD, ja analysoidaan kaksisuuntaisella parittomalla Studentin t-testillä.

tulokset

1. Aikataulu kehittää solun alalinjoja

Toistuva altistus syöpäsolujen syöpälääkkeiden johtaisi syövän kehittymiseen lääkeresistenssin lopulta. Aiemmin lukuisia raportteja osoitti, että tarvittava aika induktion lääkeresistenssin eri lääkkeitä yleensä kesti päivistä kuukausiin (taulukko S1). Tässä tutkimuksessa syöpäsolut olivat toistuvasti käsitelty shikonin ajanjakson ajaksi 18 kuukautta, mikä oli empiirisesti riittävän pitkä indusoimiseksi lääkeresistenssin.

2. Shikonin indusoi marginaalinen vastustuskyky shikonin, sisplatiini, ja paklitakselin

Yleisesti vastuksen aiheuttama shikonin on heikko. Sen jälkeen 18-kuukauden hoidon shikonin, MCF-7 /Shk ja K562 /Shk osoitti 2-kertainen resistenssi shikonin mutta ei ristiresistenssiä sen analogeja. MCF-7 /Shk oli marginaalinen vastustuskyky paklitakselin ja sisplatiinin, mutta ilman selvää ristiresistenssiä muiden tavanomaisten syöpälääkkeiden (taulukko 1 ja 2).

Vastaavasti, K562 /Shk vain näytteillä marginaalinen vastustuskykyä shikonin ja sisplatiinin, ilman ristiresistenssiä muihin shikonin analogit ja muiden tavanomaisten syöpälääkkeiden (taulukko 1 ja 2).

nämä tulokset osoittivat heikon tehon shikonin asiakkuutta syöpälääkkeen vastus.

3. Shikonin indusoi maailmanlaajuinen muutos geeniekspressioprofiili

Luulimme, että epäonnistuminen kiihdyttävän lääkeaineita vastarintaa shikonin voi johtua riittämättömästä vuorovaikutusta syöpäsoluja ja yhdiste. Jotta voidaan sulkea pois tätä mahdollisuutta, vertasimme geeni-ilmentymisen profiilit shikonin käsiteltyjä soluja ja kontrollisoluja, jotka osoittivat globaalin muutoksen geenin ilmentymisen in shikonin-käsitellyissä soluissa (taulukko S2), joka kattaa kaikki solun prosessien luokiteltu GO termejä kuten solusykliä, solukuolema /selviytyminen, aineenvaihdunta, organelle organisaatio, cell liike mm (taulukko S3 ja S4). Tulokset osoittivat, että syöpäsolut teki reagoivat shikonin mutta ei tehokkaasti mobilisoida lääkkeille vastustuskykyiset koneistoja.

4. Shikonin aiheuttama vastus ei ole liitetty DT diaphroase

shikonin on rakenteellisesti samanlainen kuin K3-vitamiinia. Syöpäsolut voivat kehittää resistenssin vitamiini K3 kautta säätelyä DT diaforaasi, joka voidaan peruuttaa dikumaroli, inhibiittorin entsyymin [41]. Me analysoitiin jos DT diaforaasilla oli mukana shikonin aiheuttama lääkeresistenssin. Tulokset osoittivat, että läsnä tai poissa dikumaroli, ei ollut merkittävää muutosta herkkyyden MCF-7 /Shk kohti shikonin, mikä osoittaa DT diaforaasilla ei pelata merkittävä rooli shikonin vastus (Fig. 2).

MCF-7 ja MCF-7 /Shk soluja käsiteltiin shikonin läsnä ollessa tai poissa ollessa 20 uM dikumaroli.

5. Shikonin aiheuttama vastus on liitetty βII-tubuliinin

Koska MCF-7 /Shk osoitti heikkoa ristiresistenssiä paklitakselin ja sisplatiinin, ja koska resistenssin näille 2 aineita voisi liittyä muuttuneeseen ekspressioon tubuliinin [42 ], tutkimme tubuliinia ilmaisun ja havaitsi, että MCF-7 /Shk oli lisääntynyt ilmentyminen βII-tubuliinin (Fig. 3A B).

(A) määritys solun tubuliinit Western blotilla. (B) toinen densitometrisesti βII-tubuliinin band in Western blot (Tulokset ovat ± SD, n = 3). (C) spesifistä sitoutumista βII-tubuliinin kanssa kiinteän faasin shikonin. MCF-7 ja K562 solujen lysaattia inkuboitiin Sepharose 6B tai shikonin-konjugoidun Sepharose 6B puuttuessa tai läsnä ollessa vapaa shikonin, jota seuraa perusteellinen pesu. Sitten hartsi sekoitetaan latauspuskuria, keitetty, ja altistaa Western Blot (lisätietoja, katso Materiaalit ja menetelmät).

Miksi sitten K562 /Shk ollut ristiresistenttejä paklitakselin, koska se osoitti myös voimistunut βII-tubuliinia (Fig. 3A B). Ehkä soluja eri alkuperää voisi vastata huumeiden differentiaalisesti, esimerkiksi MCF-7 on rintasyöpä solulinja, joiden kasvu riippuu kiinnitys, niin että asema tubuliinin on ilmeisesti tärkeämpi MCF-7 kuin K562, leukemiasolulinjan line joiden kasvu ei riipu liitetiedoston.

tulokset viittasivat siihen βII-tubuliinin oli tavoitteen shikonin. Validoida sitä, käytimme kiinteän faasin shikonin affiniteetti uuttamalla soluproteiinisynteesin yhdistettynä Western Blot. Tulokset osoittivat, että βII-tubuliinin in MCF-7 ja K562 solulysaatti sidottu shikonin-konjugoidun hartsin ja osoittautui fyysistä vuorovaikutusta shikonin ja βII-tubuliinia (Fig. 3C).

tulokset selitetään mekanismi resistenssin shikonin, mutta ei ei-ristiresistenssiä sen analogeja. Ehkä shikonin analogeja eri R-ryhmä (Fig. 1) voi olla pienempi affiniteetti βII-tubuliinin kuin shikonin, joka voi tehdä marginaalinen vastus merkityksetön.

6. MDR K562 /Adr altistuvat toistuvasti shikonin kehittyy heikko vastustuskyky tälle aineelle

K562 /Adr on solulinja kehittämä toistuva altistuminen K562 doksorubisiinille [43]. Solulinja on tunnettu siitä, yliekspressioon P-gp: n ja ristiresistenssiä antrasykliiniantibioottien, Vinka-alkaloidit, taksaanit, ja epipodofyllotoksiinit [43], [44], [45], [46], [47]. Vaikka P-gp on merkittävä rooli tässä solulinjassa n lääkeresistenssi, koska doksorubisiini tappaa syöpäsoluja kautta tuottavat vapaita radikaaleja kautta kinoni redox pyöräily, estämällä DNA topoisomeraasi Interkalatoituvia osaksi DNA helix jne [48], tämä solulinja olisi oletettavasti varustettu useita puolustuslinjaa lisäksi P-gp vastaan ​​syövän huumeiden. Koska K562 /Adr on paljon sovitettu lääkkeen ympäristölle kuin sen lähtöaineena solun K562, me olettaa, että K562 /Adr voisi kehittyä vahvempi ja nopeampi vastustuskykyä shikonin ja sen analogit, jos tällainen vastus voitaisiin aiheuttama. Kuitenkin sen jälkeen, kun 18 kuukauden hoitojakson, K562 /Adr /Shk, kuten K562 /Shk, osoitti vain 2 kertainen resistenssi shikonin eikä ristiresistenssiä sen analogit (taulukko 1), vaikka K562 /Adr /Shk pitäneet ristiresistenssiä paklitakseli, doksorubisiini ja vinkristiini, joka on samanlainen sen emosoluun (taulukko 2). Nämä tulokset edelleen vahvistaa käsitystä, että shikonin on epäpätevä induktori lääkeresistenssin.

7. Solut vaihtoehtoisesti käsitelty shikonin ja doksorubisiinin vastustuskykyiseksi doksorubisiini, vinkristiini, ja paklitakselin, mutta ei shikonin ja sen analogit

On 2 mahdollisia seurauksia lääkeresistenssideterminantit induktio yhdistetyn solujen käsittely shikonin ja doksorubisiinin. Ensinnäkin, koska shikonin on epäpätevä aiheuttavan lääkeresistenssi, lisäämällä doksorubisiinia (vahva indusoija lääkeresistenssi) osaksi lääkeresistenssin aiheuttavia menettely mahdollisesti auttaa soluja hankkimaan vahvempi vastustuskyky shikonin. Kääntäen, koska shikonin ja doksorubisiinin tappaa syöpäsolut selvä mekanismi, yhdistetty hoito näillä 2 lääkkeet saattavat rakenteellisesti vähentää suuruuden vastuksen.

18 kuukauden vaihtoehto altistuminen shikonin ja doksorubisiini, MCF-7 /Shk-DOX ja K562 /Shk-DOX osoitti ristiresistenssiä paklitakseli, doksorubisiini ja vinkristiini, mutta ei shikonin ja sen analogit.

vastustuskyky paklitakseli, doksorubisiinin ja vinkristiinin oli ilmeisesti indusoi doksorubisiini, koska shikonin yksinään ei indusoinut resistenssin näille lääkkeille (taulukko 2), kun taas doksorubisiini oli vahvistettu olevan vahva induktori lääkeresistenssin useita mekanismeja, [48].

selvää, suuruus vastus MCF- 7 /Shk-DOX ja K562 /Shk-DOX verrattuna MCF-7 /Adr ja K562 /ADR (2 solulinjoissa altistamalla solut doksorubisiinille vain) oli tilauksia pienempi (taulukko 2). Solut joko pulssitettiin korkea pitoisuus tai ylläpitää alhainen pitoisuus doksorubisiinin yksin kehitetty nopea ja vahva vastus [49], [50], [51], [52], [53], jotka voivat välittyä P-gp, MRP1, DNA topoisomeraasi II: muun muassa [48], [49], [50], [51], [52], [53]. Tulokset siis viittaavat siihen, että vaihtoehtoinen hoito shikonin ja doksorubisiinin olisi vastavuoroisesti vähentää suuruus lääkeresistenssi.

Keskustelu

Yhteenvetona shikonin ja todennäköisesti sen analogit ovat epäpätevä indusoijia lääkeresistenssin. Erilaiset (K562, MCF-7, ja MDR solu K562 /ADR), käsiteltiin shikonin yksin vain kehittyi noin 2-kertainen resistenssi shikonin, sisplatiinin ja paklitakselin, ilman ristiresistenssiä muille shikonin analogit ja syöpälääkkeiden. Shikonin aiheuttama vastus oli mukana säätely ylöspäin βII-tubuliinin, joka oli tavoitteen shikonin. Yhdistettynä aiemmat raportit että shikonin ja sen analogit voisivat kiertää huumeiden kuljetuksen ja apoptoosin liittyvät syöpään lääkeresistensseihin [23], [24], [25], [26], [54], tämän luokan yhdiste ansaitsee enemmän huomiota.

lääkeresistenssin aiheuttama shikonin on merkityksetön, jos tiedossa syöpälääkkeiden käytetään viitteinä. Yleisesti on olemassa kaksi suurta kriteerit arvioida kapasiteetti lääkeaineen aiheuttaa syöpää lääkeresistenssi, tarvittava aika ilmenevän resistenssin altistuksen jälkeen lääkeaineen ja suuruus resistenssin lääkkeelle ja ristiresistenssiä muille rakenteellisesti ja toiminnallisesti samanlaisia ​​tai merkityksettömiä huumeita. Tämä on rutiininomaisesti arvioida altistuminen syövän solulinjojen testattu huumeita. On hyvin dokumentoitu, että vahva lääkeresistenssi voi indusoida syövän vastaisia ​​aineita, jotka kattavat luokat platinaa, vinka-alkaloidit, antrasykliinit, taksaanit, antimetaboliset aineet, alkyloivat aineet, topoisomeraasi-inhibiittorit, tyrosiinikinaasi-inhibiittorit, ja retinoidit (taulukko S1).

Yksi kriittinen piste syystä shikonin ja sen analogit ovat epäpätevä indusoija syöpälääkkeen vastarintaa. The ’ilkeä ”luonne shikonin – moniosaisia ​​tärkeiden molekyylien – on todennäköisesti tämän ratkaisun avain. On osoitettu, että shikonin ja sen analogit kohdennettua lukuisia tärkeitä molekyylejä kuten topoisomeraasi-I [7], [8], [9], PLK1, PTK [10], [11], Perk, JNK, ja PKC-a [12], TRAP1 [13], kaspaasit [14], [15], proteasomin [16], PKM2 [30], muiden muassa. Laajakirjoinen aktiivisuus shikonin voi ”hämmentää” syöpäsolujen vastata oikein stimulaatiota. Transcript profilointi tutkimus todistivat epäsuorasti tähän ehdotettuun käsitettä (taulukot S2, S3, S4). Shikonin hoito aiheuttivat maailmanlaajuisen muutoksen geenien ilmentyminen, mutta muutos ei ilmeisesti osaltaan vastus, mikä osoittaa, että syöpäsolut olivat mahdollisesti ”sekoittaa” tehdä päätös, miten oikein liikkeelle puolustus koneistot lisäämiselle.

Yhteenvetona shikonin ja sen analogeja on 3 ansioita, eli ne ovat vahvoja syöpälääkkeiden, heikko indusoija syöpälääkkeen vastuksen, ja voi kiertää huumeiden transporter ja apoptoottisten vika välittämän syöpälääkkeen vastus. Pääasia ehdottaa mahdollisia ehdokkuutta tämän luokan kemikaalien syövän hoitoon.

tukeminen Information

Taulukko S1.

syöpälääkkeiden indusoivat vahvan lääkeresistenssin.

doi: 10,1371 /journal.pone.0052706.s001

(PDF) B Taulukko S2.

luettelo merkittävästi geenien K562 /Shk solu. Soluja käsiteltiin shikonin 18 kuukautta, ohjaus soluja käsiteltiin kuvatussa ajoneuvossa Materiaalit ja menetelmät.

Doi: 10,1371 /journal.pone.0052706.s002

(PDF) B Taulukko S3.

yhteinen geeni ontologian kannalta jopa geenien K562 /Shk soluja. Soluja käsiteltiin shikonin ja 18 kuukautta, ohjaus soluja käsiteltiin ajoneuvon, kuten on kuvattu materiaalit ja menetelmät.

Doi: 10,1371 /journal.pone.0052706.s003

(PDF)

Taulukko S4.

yhteinen geeni ontologian kannalta alas geenien K562 /Shk soluja. Soluja käsiteltiin shikonin ja 18 kuukautta, ohjaus soluja käsiteltiin ajoneuvon, kuten on kuvattu materiaalit ja menetelmät.

Doi: 10,1371 /journal.pone.0052706.s004

(PDF)