PLoS ONE: Kysteamiini vaimentaa Invasion, etäpesäke ja pidensi elinaikaa estämällä matriisimetalloproteinaasientsyymien hiirimallissa Ihmisen haimasyövän
tiivistelmä
Background
Kysteamiini, antioksidantti aminotioliyhdisteen, on hoito valinta nefropaattisen kystinoosin, harvinainen lysosomaalinen. Kysteamiini on kemoterapian herkistymistä ja säteilyltä aineen ja sen antituumorivaikutukset on tutkittu erilaisissa kasvainsolulinjoissa ja kemikaalin aiheuttaman syövän syntymistä. Täällä me tutkimme, kysteamiini on anti-kasvain ja antimetastaattisia vaikutuksia transplantable ihmisen haimasyövän, aggressiivinen etäpesäkkeitä.
Menetelmät /Principal Havainnot
Kysteamiini vastaisen hyökkäyksen vaikutuksia tutkittiin Matrigel invaasio ja solumigraatio määritykset 10 haimasyövän solulinjoissa. Opiskella vaikutusmekanismi, tutkimme solujen elävyyden ja matriisi (MMP) aktiivisuus kysteamiini käsiteltyjä soluja. Tutkimme myös kysteamiini vastaisen etäpesäke voimaan kahdessa potilaalle tehdä hiiren mallia ihmisen haimasyövän mittaamalla vatsakalvon etäpesäkkeiden ja selviytymistä eläimiä. Kysteamiini estämällä sekä muuttoliike ja hyökkäys kaikki kymmenen haimasyövän solulinjoissa pitoisuuksina ( 25 mmol), joka ei aiheuttanut myrkyllisyys soluihin. Se laski merkittävästi MMP aktiivisuutta (
IC
50 38-460 uM) ja tsymografisen gelatinaasiaktiivisuutta annoksesta riippuvaisella tavalla
in vitro
ja
in vivo
; kun taas mRNA: n ja proteiinin tasot MMP-9, MMP-12 ja MMP-14 oli hieman lisääntynyt käyttämällä korkeinta kysteamiini pitoisuus.
In vivo
, kysteamiini merkittävästi vähentynyt etäpesäke kahdessa perustettu haiman kasvainmuodosta, vaikka se ei vaikuta koko primaarikasvainten. Lisäksi, systeamiinille pitkäaikainen hiirten eloonjääntiin annoksesta riippuvalla tavalla aiheuttamatta toksisuutta. Samanlainen
in vitro
tuloksia, MMP-aktiivisuus väheni merkittävästi eläinten käsitellyt kasvaimet kysteamiini. Kysteamiini ei ollut kliinisiä tai esikliinisiä haittavaikutuksia isäntä jopa korkeimmalla annoksella.
Johtopäätökset /merkitys
Tuloksemme viittaavat siihen, että kysteamiini, aine, joilla on todistettavasti turvallisuusprofiili, voivat olla hyödyllisiä eston etäpesäke ja pitkittää selviytymisen isännän haimasyöpä.
Citation: Fujisawa T, Rubin B, Suzuki A, Patel PS, Gahl WA, Joshi BH, et al. (2012) Kysteamiini vaimentaa Invasion, etäpesäke ja pidensi elinaikaa estämällä matriisimetalloproteinaasientsyymien hiirimallissa Ihmisen Haimasyöpä. PLoS ONE 7 (4): e34437. doi: 10,1371 /journal.pone.0034437
Editor: Masaru Katoh, National Cancer Center, Japani
vastaanotettu: 02 kesäkuu 2011; Hyväksytty: 02 maaliskuu 2012; Julkaistu: 20 huhtikuu 2012
Tämä on avoin-yhteys artikkeli, vapaa kaikki tekijänoikeudet, ja saa vapaasti jäljentää, levittää, välittää, modifioitu, rakennettu, tai muuten käyttää kuka tahansa laillista tarkoitusta. Teos on saatavilla Creative Commons CC0 public domain omistautumista.
Rahoitus: Kirjoittajat eivät tuki ja rahoitus raportoida.
Kilpailevat edut: Kirjoittajat ovat ilmoittaneet, etteivät ole kilpailevia intressejä olemassa .
Johdanto
Kysteamiini on yksinkertainen aminotiolia ja antioksidanttia, joka on potentiaalia hoidettaessa säteilysairaus, neurologiset häiriöt ja syöpä. Kysteamiini myös hyväksynyt Food and Drug Administration hoitoon potilailla, joilla on kystinoosin, joka on peittyvästi periytyvä sairaus ominaista kertyminen kystiinin lysosomeihin [1], [2]. Farmakokinetiikkaa ja haittavaikutuksia kysteamiini ovat hyvin tutkittu [3] – [5]. Syövän alalla, monet tutkimukset ovat syöpälääkkeen vaikutuksia kysteamiini suhteen syövän kehitystä ja lisääntymistä. Kysteamiini esti paitsi kehittämistä metaplasiaa mutta myös syövän synnyn maitorauhasen kasvain ja syöpien aiheuttama kemiallisesti ja säteilyllä [6] – [8]. Kysteamiini itsellään tai konjugoitu nanohiukkasten tai muiden yhdisteiden tukahduttamaan syöpäsolujen lisääntymistä peräisin hermostoputken neoplastisten kasvainten [9], SMMC-7721 maksasyövän [10], rintasyövän [11], ja Melanoomasolulinjojen [12]
in vitro
. Nämä johdannaiset näyttävät estävän syöpäsolujen kasvua, synergisiä vaikutuksia muiden syöpälääkkeiden, apoptoosin indusoimiseksi tai aiheuta sytotoksisia vaikutuksia DNA: n replikaatiota. Kysteamiini on myös todettu aiheuttavan kaksivaiheinen vaikutus autophagy indusoimalla muodostumista autophagosomes varhaisessa ajankohtina, mutta autophagic hajoaminen myöhempinä ajankohtina [13]. Kysteamiini tiedetään estävän suolen neoplasian indusoimaa X-säteilytys [6] ja mahasyövän indusoitu N-metyyli-N’-nitrosoguanidiinia rotilla [9], [14]. Ei ole kuitenkaan mitään raporttia kirjallisuudessa käsitellään anti-invasiivisia tai antimetastaattisia vaikutuksia kysteamiini ihmisen syövissä.
. Sillä Matrigel invaasiomääritys, soluja inkuboitiin kasvavilla pitoisuuksilla kysteamiinia Matrigel kammiossa 24 tuntia. Määrä hyökkäsi solujen vastakkaisella puolella kalvon laskettiin. B ja C. haavan paranemista määrityksessä. Soluja viljeltiin, kunnes konfluentteja ja naarmuuntunut käyttäen steriloitu keltainen kärki. Niitä inkuboitiin 24 tuntia 0-5 mM kysteamiini ja haavan alueelle välillä solukerrosten mitattiin. Musta vaakarivillä kuvassa (ajoneuvo) kuvaavat ala aikana 0, kun haava oli tehty ja osoittavat haavan alueelle, kun solut naarmuuntunut (B). D. solunelinkykyisyysmääritys, haimasyövän soluja inkuboitiin erilaisilla konsentraatioilla kysteamiini ja elävien solujen lukumäärä laskettiin 24 ja 48 tunnin ajan. Data esitetään keskiarvo ± S.D. kolminkertaisten määritysten. Tilastollinen merkitykset ovat osoittaneet †: P 0,01 ja ‡: P 0,001.
Haimasyöpä on ominaista paikallinen invaasio viereisten rakenteiden ja etäpesäkkeiden imusolmukkeisiin ja maksan hyvin varhaisessa vaiheessa. Tuolloin diagnoosi, useimmat haiman syövät ovat jo metastaattinen, jolloin kasvain leikkaushoitoon [15], [16]. Näin ollen toimet on keskitettävä paitsi kohdistaminen primaarikasvaimen mutta myös valvoa etäpesäkkeitä onnistuneesti hoitaa haimasyövän.
Matrix (MMP) ovat ryhmä sinkki-riippuvaisten endopeptidaasit sekaantunut nisäkkään angiogeneesin, haavan paranemista, ja kudoksen uudelleen [17]. Syövän, MMP tärkeä rooli solujen invaasiota ja etäpesäkkeiden ohjaamalla hajoaminen soluväliaineen [18]. Erityisesti MMP-9: llä on keskeinen rooli haimasyövän hyökkäyksen, ja sen estäminen vähentää maksan etäpesäke haimasyövän [15], [19]. Monille MMP-inhibiittorit laaja kapea spesifisyys on tutkittu niiden syöpälääkkeen vaikutuksia. Jotkut MMP-inhibiittorit onnistuneesti tukahduttaa kasvaimen kasvua ja etäpesäkkeiden eläinmalleissa [20] – [22], mutta ne eivät näytä syöpälääkkeen vaikutuksia kliinisissä kokeissa. Yksi syy on niiden vakavia haittavaikutuksia, erityisesti niitä, joissa vakavia nivel- ja lihaskivut [23], [24]. Sen vuoksi on tärkeää tunnistaa MMP-inhibiittoreita, joilla on vähän tai ei lainkaan sivuvaikutuksia.
. Mittaamiseksi yhteensä MMP aktiivisuuden haimasyövän solulinjoissa, soluja inkuboitiin 0-5 mM kysteamiini 24 tuntia, proteiinin kokonaismäärän uutetaan ja aktiivisuus mitattiin käyttäen fluorogeenistä substraattia. Vaikutus kysteamiini on MMP-9-proteiinin tason ELISA (B), MMP-9, MMP-12 ja MMP-14-mRNA-tasoja (C) ja gelatinaasi tsymografisen toimintaa (D) määritettiin inkuboinnin jälkeen haimasyövän soluja kysteamiini varten 24 tuntia. MMP-9-aktiivisuus määritettiin ELISA: lla ja mRNA: qRT-PCR: llä. β-aktiini käytettiin viite geenin qRT-PCR. Data edustaa MMP-9 proteiinin pg /ug kokosolulysaattia ja RFU prosenttia suhde mRNA /β-aktiini. Data esitetään keskiarvo ± S.D. kolminkertaisten määritysten ja kokeet toistettiin kolme kertaa. Tilastollinen merkitykset ovat osoittaneet *: P 0,05, †: p 0,01 ja ‡: P 0,001.
IC
50 MMP määritettiin inkuboimalla kutakin MMP-entsyymin eri pitoisuuksia kysteamiini ja batimastaatin on fluorimetrinen määritys, kuten on kuvattu materiaalit ja menetelmät.
IC
50 on estäjän pitoisuus, jossa 50%: n inhibition proteolyysin tapahtuu.
Tässä tutkimuksessa selvitimme anti-invasiivinen vaikutus kysteamiini, joka on erinomainen turvallisuusprofiili, haimasyövän solulinjoissa
in vitro
. Tutkimme myös anti-metastastic- vaikutus kysteamiini eläinmalleissa ihmisen haimasyövän, erityisesti määritettäessä, jos se voi vähentää syövän etäpesäke potilaalle tehdä haimasyövän malleja immuunipuutteisilla hiirillä. Lopuksi turvallisuutta ihonalainen kysteamiini arvioitiin tuumoria kantavissa hiirissä.
Materiaalit ja menetelmät
Soluviljely ja reagenssit
Haimasyöpä solulinjoissa (HS766T, MIA-PaCa2 Panc-1, ASPC-1, PK-1, Mpanc96, BxPC-3, KLM, HPAF-II, ja SW1990) saatiin American Type Culture Collection (Manassas, VA). Kystamiinihydrokloridia ostettiin Sigma-Aldrich (St. Louis, MO) ja liuotettiin tislattuun veteen.
Cell Migration määritys
Cell migraatiokokeessa on klassinen haavan paranemista määritys [25]. Tässä määrityksessä soluja kasvatettiin 10 cm: n petrimaljoille, kunnes ne olivat täysin konfluentteja. Yksisoluiset kerrokset kaavittiin steriilillä keltainen mikropipetin kärjen ja pestiin PBS: llä kolme kertaa; soluja viljeltiin sitten alustalla, joka sisälsi 0-5 mM kysteamiini 24 tuntia. Viisi sattumanvaraisesti kentät valittiin ja kuvat on otettu käyttämällä käännettyä mikroskooppia. Keskimääräinen pinta-ala (mm
2) välisen raon kennon kerrosten laskettiin IPLab kuvankäsittelyohjelma (BD Biosciences-Bioimaging, Rockville, MD).
HS766T ja MIA-PaCa2 soluja (2 x 10
6) istutettiin suoraan haimaan 5-6 viikon ikäisiä naaras nude
nu /nu
hiiriä ja sitten vatsaonteloon ja ihon suljettiin käyttämällä leikkeitä. Lisääntyvä kysteamiiniannokset injektoitiin s.c. kuten on kuvattu materiaalit ja menetelmät. Ensisijainen kasvaimia ja etäpesäkeleesioita on ≥ 5 mm laskettiin ajoneuvojen ja kysteamiini käsitellyillä hiirillä.
: P 0,05,
b
: P 0,01 ja
c
: P 0,05,
d:
P 0,001. +: Kohtalainen askites, ++: vaikea askites, -: Ei askites.
HS766T ja MIA-PaCa2 soluja (2 x 10
6) istutettiin suoraan haimaan 5-6 viikkoisen naaras-nude
nu /nu
hiiriä ja sitten vatsaonteloon ja ihon suljettiin käyttämällä leikkeitä. Päivästä 4 tuumorin implantaation jälkeen, hiiriä käsiteltiin kaksi kertaa päivässä ajoneuvon tai 25, 100, 250 mg /kg /päivä kysteamiini loppuun asti kokeessa. Hiiret kasvaimia tapettiin 4 viikon kuluttua soluistutusryhmä. A. edustaja hiiri kustakin hoitoryhmässä kätkeminen MIA-PaCa2 kasvain näkyy. Keltainen nuolet osoittavat ensisijainen kasvaimia haimassa ja siniset kolmiot osoittavat etäpesäkeleesioita. Toisessa kokeessa, hallita ja kysteamiini käsitellyistä hiiristä seurattiin hengissä. Kaplan-Meier eloonjäämiskäyristä hiirten kätkeminen HS766T (B) ja MIA-PaCa2 (C) kasvainten.
Matrigel invaasiomääritys
Solun invaasio analysoitiin BD BioCoat Matrigel invaasio kammiot ( BD Biosciences, 24 kaivoja, 8 um huokoskoko), kuten aiemmin on kuvattu [26]. Lyhyesti, soluja inkuboitiin eri pitoisuuksien kanssa kysteamiini (0-5 mM) 24 tunnin ajan. Ei-hyökkäsi solut poistettiin ylemmältä pinnalta kalvon vanupuikolla, ja solut alemmalla pinnalla kalvon kiinnitettiin ja värjättiin H 0,05, †: p 0,01 ja ‡: P 0,001.
MMP toiminnan
MMP-aktiivisuus mitattiin Mca-KPLGL -Dpa-AR-NH2 Fluorogenic Peptide Substrate (R 5 mm halkaisijaltaan lasketaan. Kokonaispainosta primaarisen kasvaimen ja etäpesäkenystyröiden mitattiin myös. Kuvat otettiin heti uhraamalla eläimiä. Lisäksi hiiri elinaika seurattiin erillisellä kokeella. Hiiret tapettiin, kun he olivat vaikeita askites tai kakeksia. Hiiret molemmissa kasvainmuodoista punnittiin päivänä 10 ja päivänä 25 jälkeen Kysteamiini hoidon.
mittaus entsyymien hiiren seerumin
Hiiren verta kerättiin häntälaskimosta. Pitoisuudet seerumissa alaniiniaminotransferaasin (ALAT), kreatiinikinaasi (CK), aldolaasi ja kreatiniini (Cr) mitattiin käyttämällä eri sarjat on saatu Pointe Scientific, Inc. (Canton, MI) ja Caldon Biotech, Inc. (Vista, Ca), seuraten valmistajan ohjeita.
MMP toimintaa ja MMP-9 ilmentymisen primaarikasvainten
Kun hiiret uhrattiin päivänä 30, primaarikasvainten kerättiin. Louhinta kokonaisproteiinista, kasvain liotettiin lyysipuskurilla ja homogenoidaan TissueRuptor (QIAGEN); supernatantti otettiin talteen. Kokonais-RNA uutettiin käyttäen FastRNA pro vihreä kit (MP Biomedicals, Solon, OH) valmistajan ohjeiden mukaisesti. MMP toimintaa, gelatiini hydrolysoidaan MMP toiminnan ja mRNA: n ja proteiinin tasot MMP-9 määritettiin kuten edellä on mainittu.
Tilastollinen analyysi
tiedot entsymaattinen aktiivisuus, ELISA, ja qRT-PCR: llä oli verrataan kunkin ANOVAIIa. Survival käyrät tuottamat Kaplan-Meier menetelmällä ja verrattiin käyttämällä log-rank-testi.
Tulokset
Kysteamiini estää haimasyövän solumigraatioon ja invaasiota ilman sytotoksisia soluja
ensin tutkittiin, mikä vaikutus kysteamiinista haiman syöpäsoluinvaasiota käyttäen Matrigel invaasiomääritys. Tässä määrityksessä käytettiin 10 eri haimasyövän solulinjoissa Matrigel hyökkäyksen kammioon. Kuten on esitetty kuviossa. 1A ja kuvio S1, kysteamiini esti soluinvaasiota pitoisuusriippuvaisella tavalla. Jopa pienin pitoisuus kysteamiini (0,05 mM) esti merkitsevästi solujen invaasiota kaikissa haimasyövän solulinjoissa.
vieressä tutkittiin, mikä vaikutus kysteamiinista siirtolaisuudesta samassa 10 haimasyövän solulinjoissa että invaasiomääritys. Migraatiokokeessa, haavan paranemista määritystä käytettiin. Edustaja kuvia solun haavojen paranemista HS766T soluissa on esitetty kuviossa 1B. Solumigraation inhiboitui merkittävästi ja sen yläpuolella 0,05 mM kysteamiini kaikissa 10 solulinjoissa (kuvio 1C ja kuvio S2). Musta vaakasuorat viivat kuvassa 1B (ajoneuvo) kuvaavat ala aikana 0 kun haava tehtiin. Koska kysteamiini välittämien samanlaisia vaikutuksia kaikissa 10 solulinjoissa näissä määrityksissä, me valitsemme kaksi satunnaista solulinjoista kaikille muille määrityksissä.
tutki myös sytotoksisuutta kysteamiini vastaan kaksi haimasyövän solulinjoissa (HS766T ja MIA-PaCa2 ). Elävien solujen määrä 24 ja 48 tunnin kysteamiini hoidon laskettiin. Kysteamiini osoitti solun myrkyllisyyttä 12,5 mM konsentraatio molemmissa testatuissa solulinjoissa, mutta ei ole näyttöä myrkyllisyydestä havaittiin pienemmillä pitoisuuksilla kuin elävien solujen lukumäärä oli samankaltainen käsittelemättömiin soluihin (kuvio 1 D). Nämä tulokset viittaavat siihen, että sekä solujen vaeltamiseen ja invaasiota oli estyy solumyrkyttömästä pitoisuutena kysteamiini.
Kysteamiini estää MMP entsyymiaktiivisuus haimasyövän solulinjoissa
tutkimiseksi Estomekanismis- solumigraation ja hyökkäys kysteamiini, tutkimme vaikutus kysteamiini on MMP entsymaattiseen aktiivisuuteen. Kysteamiini esti MMP toimintaa kahden edustavan haimasyövän solulinjoissa testattiin pitoisuudesta riippuvalla tavalla (kuvio 2A).
IC
50 {pitoisuus kysteamiini, jossa 50% MMP-entsyymin aktiivisuutta (proteolyysi) estyy} on laskettu ELISA: lla (kuvio 3). Kysteamiini suoraan esti kunkin MMP entsyymiaktiivisuus, jossa
IC
50 38-460 uM. Koska MMP-9: llä on keskeinen rooli haimasyövän invaasio, tutkimme sen mRNA ja proteiini tasoilla molemmissa solulinjoissa. Toisin kuin entsymaattista aktiivisuutta, proteiinia ja mRNA MMP-9 oli hieman korkeampi on korkein pitoisuus kysteamiini (5 mM) (kuvio 2B ja 2C). Havaitsimme myös, että mRNA: t kahden muun MMP (MMP-12 ja MMP-14) osoitti lievää kasvua samankaltainen MMP-9 vastauksena systeamiinille hoitoon (Fig. 2C). Sen sijaan tsymografisen liivate hydrolysointiaktiivisuuden tulokset MMP-9 poikkesivat merkittävästi mRNA ilmaisun ja molemmat pro ja aktiivinen MMP-9 toimintaa väheni merkittävästi annosriippuvaisesti (kuvio 2D).
Kysteamiini vähenee etäpesäke ja pidensi elinaikaa immunopuutoksesta hiiret istutettu ortotooppisesti ihmisen haimasyövän
Tutkimme anti-etäpesäke vaikutus kysteamiini kahdessa potilaalle tehdä hiiren mallia käyttäen ihmisen haimasyövän solulinjoissa. Hiiriä käsiteltiin kahdesti päivässä kysteamiini subkutaanisesti päivästä 4 kasvaimen istuttamisen jälkeen, kunnes kokeen loppuun. Päivänä 30, lukumäärä ja paino primaarikasvaimen ja etäpesäkenystyröiden mitattiin (kuvio 4). Molemmissa kasvainmuodosta, koko ja paino primäärikasvaimissa eivät osoittaneet mitään eroa kontrollin ja käsiteltyjen välillä ryhmiä. Kuitenkin, kysteamiinin merkittävästi vähentynyt määrä etäpesäkenystyröiden annoksesta riippuvalla tavalla. Suurimmalla annoksella (250 mg /kg /vrk), kysteamiinin merkittävästi vähensi etäpesäkkeiden HS766T kasvaimen ~90% (34-3,6). Kokonaispainosta etäpesäkenystyröiden of MIA-PaCa2 kasvain myös pieneni ~90% suurimmalla annoksella. Lisäksi kaksi 5 hiiristä HS766T kasvain malli ja 4 5 hiiristä MIA-PaCa2 kasvain kehittämää askitesta niiden vatsaonteloon. Ei kuitenkaan hiirille kehittyi askites 100 ja 250 mg /kg /vrk joko tuumorin mallissa. Edustava kuva neljän hiiren kanssa MIA-PaCa2 kasvain on esitetty kuviossa 5A. Vertasimme myös hiirten eloonjääntiin eri hoitoryhmissä. Hiiren elinaika piteni huomattavasti, kun hoidettiin ≥100 mg /kg /vrk kysteamiini molemmissa kasvainmuodoista (kuvio 5B ja 5C).
Olemme myös seurattava tarkasti yleiskuntoa ja hiirten kehon painon koko koeajan . Ei ollut mitään merkittävää eroa ulkonäöltään ja kehon painon kesken neljän ryhmän eläimet sekä kasvainmalleissa (kuvio 6). Samoin ei ollut muutosta seerumientsyymien edustavat maksan toimintaa (ALT) tai lihasvaurioita (aldolaasi) eikä näyttöä luustolihasten vahinkoa tai munuaisten toiminta (kreatiniinikinaasin ja kreatiniini) kun kysteamiini-käsiteltyjen ryhmien (kuva 7). Ei myöskään elintoksisuutta ei havaittu missään elintärkeä elin, kuten maksa, munuaiset, aivot, sydän, ja keuhko kysteamiini-käsiteltyjen hiirten arvioitiin histologinen tutkimus (kuva S3).
Kysteamiini pienenee MMP toimintaa ensisijainen potilaalle tehdä kasvaimia
MMP toimintaa ensisijainen potilaalle tehdä kasvaimet mitattiin 30. päivänä kysteamiini laski MMP aktiivisuutta sekä kasvaimia (HS766T ja MIA-PaCa2) 100 ja 250 mg /kg kysteamiini annosta (kuvio 8A). Samoissa näytteissä, mittasimme mRNA q-RT-PCR: llä ja proteiini MMP-9 ELISA: lla. Toisin kuin
in vitro
tuloksia, kysteamiini ei vaikuttanut mRNA: n ja proteiinin tasot MMP-9: n primaaristen kasvainten talteen hiirissä (kuvio 8B ja 8C). Kuitenkin zymografian määritystä MMP-9 osoitti annoksesta riippuvainen väheneminen gelatinaasiaktiivisuutta (Fig. 8D).
Keskustelu
osoittaa, että kysteamiini estää haimasyövän solumigraatioon ja invaasion suoraan estämällä MMP entsyymiaktiivisuus
in vitro
. Tämä äskettäin löydetty ominaisuus kysteamiini aiheutti eston etäpesäke ihmisen haimasyövän soluja ortotooppisesti istutettu päälle haima immunopuutoksesta hiirillä; vaikutus oli kysteamiini annoksesta riippuvaa. Kysteamiini laski ei ainoastaan määrää etäpesäkkeiden vatsaonteloon, vaan myös vähensi askites aggressiivisten haiman kasvainmetastaasin. Sen sijaan ei ole merkittävää muutosta koko tai paino primäärisen haimakasvaimesta havaittiin. Tämän mukaisesti havainnon, kysteamiini ei aiheuttanut mitään vaikutusta solujen elinkelpoisuutta haimasyövän linjat pitoisuuteen asti, joka aiheutti merkitsevän eston solumigraation ja invaasiota. Hiiret käsiteltiin kysteamiini elivät pidempään verrattuna kontrolliin käsiteltyjen hiirien apuaineen. Molemmat
in vitro
ja primaarikasvainten
in vivo
, MMP entsyymiaktiivisuus väheni kysteamiini kohtelustaan niiden ilmentymistä mRNA ja proteiini eivät muuttuneet. Tsymografisen tulokset vahvistivat kysteamiini aiheuttama MMP esto
in vitro
ja
in vivo.
Nämä havainnot viittaavat siihen, että esto on katalyyttinen toiminta MMP mukaan kysteamiini on kriittinen tuumorin etäpesäkkeiden eläinmallissa haiman syöpä.
antimetastaattisia vaikutuksia kysteamiini välitettiin ilman näkyviä merkkejä myrkyllisyydestä. Hiiret käsiteltiin jopa suurimmalla annoksella kysteamiini (250 mg /kg /vrk) ei ollut mitään haittavaikutuksia liittyviä ulkonäköön, kehon paino, lihasvaurioita, seerumin entsyymit ja kreatiniinipitoisuudet. Lisäksi tärkeimpien elinten hoidetuista eläimistä ei havaittu histologisia vaurioita. Nämä havainnot ovat yhdenmukaisia tunnetun turvallisuusprofiilin kysteamiini ihmisellä [2], [3]. Kysteamiini aiheutti vain vatsaoireita henkilöillä, sillä lisääntynyt mahahapon tuotantoa ja ruoansulatuskanavan motiliteetin vähenemisen [31]. Nämä vaikutukset ohjasivat samanaikainen käyttö protonipumpun estäjä [32]. On huomionarvoista, että kysteamiini riittävästi estetty syöpäsolujen muuttoliikettä ja invaasiota
in vitro
50 uM keskittymä, joka voidaan saavuttaa
in vivo
. Suun kautta antaminen kysteamiini (6 tunnin välein 60- 90 mg /kg kehon painokiloa kohti päivässä) voi lisätä kysteamiini plasmassa jopa -50 uM [3], [33] – [35]. Lisäksi, 100 mg /kg /päivä s.c. injektio kysteamiini eläimillä on samanlainen annos käytetään kystinoosin, ja tämä annos tuotti merkittävän vähenemisen tuumorimetastaasissa ja elinajan pitenemiseen. Katsomme, että kysteamiini voidaan turvallisesti antaa klinikalla ohjaamaan haimasyövän etäpesäkkeiden.
Sekä mRNA ja proteiini tasot MMP-9 oli vaatimattomasti kohtalaisen voimistunut
in vitro
korkeimmalla annoksella kysteamiini. Samoin mRNA MMP-12 ja 14 olivat myös vaatimattomasti voimistunut korkeimmalla annoksella. Tämä lisäys MMP-9 ei havaittu
in vivo
, ehkä siksi haimasyövän soluja inkuboitiin kysteamiini vain 24 tuntia, kun taas
in vivo
kasvaimet olivat altistuneet systeamiinille yhtäjaksoisesti 27 päivää. Emme yritä mitata kysteamiini tasot kasvainten
in vivo
koska solunsisäinen aineenvaihduntaa kysteamiini
in vivo
on erittäin monimutkainen ja vaikea mitata, koska se sitoutuu vapaan tiolin, erityisesti kysteiiniä soluproteiineista. Sen sijaan, me riippui pääasiassa biologisten vaikutusten kysteamiini on MMP toimintaa ja kasvainten kasvua. Kuitenkin lisääntynyt MMP-9, MMP-12 ja MMP-14 tasoa korkeimmalla pitoisuus
in vitro
voi edustaa tilapäisesti korvaava vaikutus solujen johtuva äkillinen lasku MMP aktiivisuuden kysteamiini. Sen sijaan, katalyyttinen aktiivisuus MMP-9: hydrolysoitua gelatiinia tsymografialla määrityksessä ei osoittanut tällaista säätelyä hoidon jälkeen suurimmalla annoksella kysteamiini haimasyövän solulinjoissa
in vitro
sekä ortotooppisten kasvaimet
vuonna vivo
. Itse zymografian määrityksessä MMP-9, kysteamiini aiheutti annoksesta riippuvaisen laskun gelatinaasiaktiivisuutta. Nämä tulokset viittaavat siihen, että entsymaattinen inhibitio MMP-9 kysteamiini voi olla mukana lasku ja metastaasit haimasyövän. MMP-1, MMP2, MMP7, ja MMP-9 on myös osoitettu ekspressoituvan haimakasvaimesta [36], [37], mutta vaikutus kysteamiini proteiinin ja mRNA-tasot kaikkien näiden MMP: ei tutkittu paitsi MMP-9. Siten esillä oleva tutkimus puuttuu tietoja vaikutuksesta kysteamiini proteiinien ja mRNA-tasot kaikille MMP myös MMP2. On kuitenkin korostettava, että kysteamiini inhiboi entsymaattista aktiivisuutta MMP, joka sisältää kaikki MMP.
anti-MMP aktiivisuuden kysteamiini oli pienempi kuin erityisiä MMP-inhibiittorit, kuten batimastaatti ja marimastaatti (
IC
50
nM alhainen uM verrattuna korkea uM vaihteluväli kysteamiini), mutta kysteamiini voidaan paremmin siedetty
in vivo
. Itse asiassa, batimastaattia oli ongelmia suun huonon hyötyosuuden [24] ja marimastaatti epäonnistuneet klinikalla kuin suurempi annos tuotti korkea liikuntaelinten toksisuuksia ja huono hengissä rintasyöpäpotilailla etäpesäkkeitä [38]. Esillä olevassa tutkimuksessa hiirille siedetty jopa 250 mg /kg /vrk kysteamiini ilman näkyviä, biokemiallisia tai histologisia todisteita toksisuudesta tai lihasten vaurioita.
Aiemmissa syövän hoidossa tutkimuksissa kysteamiinin käytettiin, koska sen anti hapettava ja radio-suojaavia vaikutuksia [39]. Näiden tutkimusten aikana havaittiin, että kysteamiini oli myös anti-syöpää ja anti-proliferatiivista toimintaa eri syöpiä. Nyt raportoivat, että kysteamiini kykenee anti-MMP ja antimetastaattisia vaikutuksia. Kuitenkin, kysteamiinin ei vaikuta ensisijainen haiman kasvaimen kokoa, mikä viittaa siihen, että sitä tulisi käyttää samanaikaisesti muiden anti-kasvain, kuten gemsitabiini optimaalinen syöpää ehkäisevistä vaikutuksista [13].