Krooninen sairaus

tiivistelmä

Syöpä tappaa tehoa standardin kemoterapeuttisten aineiden, kuten sisplatiinin (CDDP) rajoittaa niiden sivuvaikutuksia normaaleissa kudoksissa. Siksi tutkimustyötä optimoimalla turvallisuutta ja tehoa mainitut toimijat kliinisesti merkityksellisiä. Teimme seulomiseksi, jotka nimenomaan suojella normaalin ihmisen mesoteelisolujen vastaan ​​CDDP heikentämättä syöpäsolun tappava vaikutus. Lovastatiini tunnistettiin näytöstä. Lovastatiinia farmakologisesti asiaankuuluva pitoisuus voimakkaasti pidätti leviämisen normaalit solut, kun taas syöpäsolut olivat vähemmän vaikutusta. CDDP: n aiheuttamaa DNA-vaurion vastetta ei aktivoitu ja normaalien solujen osoitti parannettu toleranssi CDDP, kun normaalit solut käsiteltiin yhdistelmällä CDDP ja lovastatiinin. Osoitamme, että häiritsee proteiini geranylgeranylation on mukana lovastatiinin-välitteisen CDDP suojaava vaikutus normaaleissa soluissa. Toisin kuin normaalit solut, syöpäsolujen lovastatiinin ei muuttanut CDDP: n aiheuttamaa vastetta, ja syöpäsolut ei suojata lovastatiini. Lisäksi lovastatiinia farmakologinen asiaankuuluva pitoisuus

sinänsä

aiheuttama DNA-vaurioita, oksidatiivista stressiä ja autophagy syöpäsoluissa mutta ei normaaleissa mesoteelisolut. Siksi meidän tiedot viittaavat siihen, että lovastatiini on mahdollista parantaa terapeuttisen indeksin sisplatiinin perustuvaan hoitoon.

Citation: Shi Y, Felley-Bosco E, Marti TM, Stahel RA (2012) Differential Effects of Lovastatiini on sisplatiini vasteet Normal Human mesoteelisolujen versus Cancer Cells: vaikutuksia Therapy. PLoS ONE 7 (9): e45354. doi: 10,1371 /journal.pone.0045354

Editor: Abdelilah Aboussekhra, King Faisal Specialist Hospital Research Center, Saudi-Arabia

vastaanotettu: toukokuu 14, 2012; Hyväksytty: 20 elokuu 2012; Julkaistu: 17 syyskuu 2012

Copyright: © Shi 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 tukivat Stiftung für Angewande Krebs Forschung (3.41718.14), Winkelwiese 6, 8001 Zürich. Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

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

Johdanto

Sisplatiini (CDDP) on standardi kemoterapeuttinen aine hoidettaessa erilaisia ​​kiinteitä kasvaimia. Kuitenkin sivuvaikutuksia normaaleissa kudoksissa seurauksena rajoitettu potilailla, jotka [1]. Siten terapeuttiset strategiat kiertämisen myrkyllisiä sivuvaikutuksia CDDP olisi tervetullut ja saattaa parantaa terapeuttisen tuloksen.

Menetys tai heikentynyt solusyklin tarkastuspisteitä ovat kaikkein yleismaailmallisia muutoksia syöpäsoluissa, mikä vähentää herkkyyttä proliferation- estävä signalointi että normaalisti aloittaa erilaisia ​​ratkaisuja kuten leviämisen pidätys, aktivointi itsensä suojamekanismeja korostaa erilaistuminen tai solukuolema [2]. Tietyissä leviämisen-rajoittavia ehtoja, normaalit solut pidätys niiden replikaatio ja näin voidaan suojata myrkyllisyyden leviämisen riippuvaisten aineita, esim. DNA-vahingoittavat aineet. Kuitenkin syöpäsolut, johtuen niiden alentunut herkkyys leviämisen estävä signalointi, voi oikein pidättää niiden solusykliä ja siksi selektiivisesti tapetaan näissä olosuhteissa [3] – [6].

Tavoitteena oli löytää aineita joka voisi suojata normaalit solut vastaan ​​sisplatiinin sytotoksisuuden ja samalla mahdollistaa syöpäsolujen tappamiseksi. Siksi olemme perustaneet kaksivaiheista näyttö: ensimmäinen, me seulotaan sarjan yhdisteiden ero vaikutusten leviämisen normaalin mesothelial

versus

mesoteliooma solut; Toinen yhdistettynä toimet CDDP kanssa erottaa aine testattiin normaaleissa soluissa tunnistaa aineet, jotka tekevät normaalit solut sietävät CDDP sytotoksisuuden samalla syöpäsolujen tappaminen.

Lovastatiini tunnistettiin meidän näytöllä. Kolesterolia alentava lääke, lovastatiini vaikuttaa estämällä HMG-CoA-reduktaasin, nopeutta rajoittavaa entsyymiä kolesterolin biosynteesireitillä [7]. Estämällä kolesterolin synteesiä polku johtaa myös ehtyminen isoprenoid osista siten häiritsevän proteiinia isoprenylation, joka on keskeinen sääntelyn askel monissa biologisissa menettelyissä [7]. Siksi pidemmälle kolesterolia alentava toiminto, lovastatiini suorittaa myös pleiotrooppista biologisia rooleja valvonnassa solujen lisääntymistä, apoptoosin, selviytyminen, erilaistumista, muuttoliike ja solujen rakkula kaupan [7] – [9]. Tuloksemme osoittavat, että lovastatiini on potentiaalia lisätä terapeuttisen indeksin CDDP.

Kokeelliset protokolla tutkinnan agenttien suojella normaaleja soluja vastaan ​​CDDP sytotoksisuus on esitetty (A). Solusyklin profiilit normaalin SDM104 (B) ja (C), ja ZL55 syöpäsolujen (D) ja (E) valvonnan ilman hoitoa (B) ja (D), tai 24 tuntia hoidon 2 uM lovastatiini (C) ja ( E) on esitetty (n = 3). Soluja altistettiin 10 uM BrdU yksi tunti ennen sadonkorjuuta varten FACS-analyysiä.

Materiaalit ja menetelmät

Soluviljelmät ja reagenssit

Normaali ihmisen mesothelial alkusolut ja syövän soluja viljeltiin M199: ssä (Invitrogen) /MCDB105 (Sigma) (01:01) sekoitetaan väliaineessa, jota täydensi 15% FCS, 10 ng /ml EGF: ää, ja 0,4 ug /ml hydrokortisonia, kuten on kuvattu [10]. Ihmisen mesoteliooma solulinjaa ZL55 [11] ja ensisijaisen normaali soluviljelmässä SDM104 [12] kertyi laboratoriossamme. Rintasyöpä MCF-7 [13] ja ihmisen keuhkojen adenokarsinooman solulinjan A549 [14] hankittiin American Type Culture Corporation (Manassas, VA). Ensisijainen normaali soluviljelmässä LP9 [15] oli Dr. James Rheinwald laboratoriossa. Ensisijainen normaali soluviljelmässä SDM85 perustettiin normaalista keuhkopussin kudosta, joka on peräisin potilaasta syövän etuyhteydettömille rintakehä leikkausta. Tutkimuksen hyväksyi Zürichin yliopistollisen sairaalan eettisen komitean ja kirjallinen suostumus saatiin potilaasta. Kaikkia solulinjoja käytettiin tässä tutkimuksessa oli todistaa oikeaksi sormenjälkien (Microsynth, Balgach, Sveitsi). Lovastatiini (Alexis Biochemicals) muutettiin aktiivisen hapon muodossa, kuten on kuvattu [16], ja sitä käytetään pitoisuutena 2 uM useimmissa kokeissa. Sisplatiini (0,5 mg /ml suolaliuosta) hankittiin Ebewe Pharma; mevalonaatin, GGPP ja FTI-277 Sigmalta; GGTI-298 Calbiochemistä. Anti-ATM-Ser1981 (Epitomics), anti-ATM (2C1) (Gene Tex), anti-γ-H2AX (Ser139) (Millipore), anti-LC3B (Abcam), anti-fosfo-p53 (Ser15) (Cell Signaling Technology), anti-p53, anti-β-Actin, anti-hemioksigenaasi 1 (HO 1), anti-p21, anti-H-Ras, anti-Rap1a ja anti-vinkuliinin (Santa Cruz) käytettiin tuotteen mukaan ohjeet. Western blot havaitsemiseksi ATM, proteiiniuutteita ajettiin 5% SDS-polyakryyliamidigeelissä, kun taas loput 13,5% SDS-polyakryyliamidigeelillä käytettiin.

Tulokset MTT testeissä, joissa ensisijaisesti viljellyt normaalien solujen ( SDM104, SDM85 ja LP9) ja syöpäsolujen (ZL55, A549 ja MCF-7) sen jälkeen, kun käsittelyt CDDP yksinään, lovastatiini (2 uM) yksin tai molempia yhdessä on esitetty (A) (n = 6; * P 3,0 × 10

-5). (B), MTT-määritykset suoritettiin, kun SDM104 soluja käsiteltiin eri pitoisuuksilla lovastatiinin yksinään tai lovastatiinin yhdessä 20 uM CDDP (n = 6; * P 0,002; ** P 3,0 x 10

-5); L0.5, L1, L2 ja L4 seistä 0,5 uM, 1 uM, 2 uM ja 4 uM lovastatiinin, vastaavasti; ja C CDDP. In (C), MTT-määritykset suoritettiin, kun SDM104-soluja käsiteltiin 2 uM lovastatiinin yksinään, CDDP eri pitoisuudet, tai molemmat yhdessä (n = 6; * P 0,02; ** P 1,0 x 10

-5); C5, C10, ja C20 seistä 5 uM, 10 uM ja 20 uM CDDP, vastaavasti.

järjestelmä kolesterolin biosynteesireitti on esitetty (A). (B) ja (C), 20 uM CDDP kuluttua lisättiin 8 tunnin esi-inkubaatio 2 uM lovastatiini läsnä ollessa tai poissa ollessa 200 uM mevalonaatin (B) tai 100 uM Q10 (C), sitten soluja viljeltiin vielä 16 tuntia läsnäollessa CDDP ja muut aineet yhdessä (n = 6; * P 7,0 x 10

-7). MTT-analyysit suoritettiin käsittelyjen jälkeen päättynyt, ja soluja viljeltiin uudelleen tuoreeseen väliaineeseen 24 tunnin ajan. In (B) ja (C), ”L” tarkoittaa lovastatiinin, ”M” for mevalonaatin.

Cell Proliferation ja Cell Cycle Analysis

MTT soluproleferaatiomäärityksessä suoritettiin on kuvattu [17]. Yhdisteelle näytön, analyysi solusyklin jakautumisen tehtiin seuraavat: solut otettiin talteen sen jälkeen, kun 24-tunnin hoidon eri aineilla, pestiin PBS: llä ja kiinnitettiin 70% etanolissa yön yli 4 ° C: ssa. Jälkeen propidiumjodidia (PI) (Sigma) värjäys, virtaussytometrialla (FACS) analyysi suoritettiin FACSCalibur (FACScan, BD Biosciences) ja data analysoitiin ModFit LT 3.2.1-ohjelmisto. Yksityiskohtaista FACS-analyysi lovastatiinin-käsiteltyjä soluja, solut altistettiin 10 uM BrdU yhden tunnin ajan ennen sadonkorjuuta. Solut kerättiin 24 tunnin lovastatiini-hoidon ja kiinnitettiin 70% etanolilla. Sen jälkeen kun anti-BrdU-vasta-ainetta (BD Biosciences) /Secondary Alexa488-konjugoitua vuohen anti-hiiri (Invitrogen) ja PI-värjäyksellä, FACS-analyysi suoritettiin FACSCalibur ja analysoitiin Summit v4.3 ohjelmisto. Tilastollinen merkitsevyys suoritettiin kaksisuuntainen t-testi.

Tulokset Western blot anti-H-Ras-vasta-ainetta (A) ja anti-Rap1a vasta-ainetta (C) on esitetty. Proteiini uutteet tehtiin heti normaalin SDM104 soluja käsiteltiin eri yhdisteillä 16 tuntia. p-Actin käytettiin lastaus valvonta Western. (B), 20 uM CDDP kuluttua lisättiin 8 tunnin esi-inkubaatio 10 uM GGTI-298 (GGTI) tai 10 uM FTI-277 (FTI), ja sitten soluja viljeltiin vielä 16 tunnin ajan, kun läsnä oli CDDP ja inhibiittorit yhdessä (n = 6; * P 3,0 x 10

-4; ** P 2,0 x 10

-6). In (D), 20 uM CDDP kuluttua lisättiin 8 tunnin esi-inkubaatio 2 uM lovastatiini läsnä ollessa tai poissa ollessa 10 uM GGPP, ja sitten soluja viljeltiin vielä 16 tunnin ajan, kun läsnä oli CDDP ja yhdisteet yhdessä (n = 6; ** P 2,0 x 10

-6). (B) ja (D), MTT-määritykset suoritettiin käsittelyjen jälkeen päättynyt, ja soluja viljeltiin uudelleen tuoreeseen väliaineeseen 24 tunnin ajan. ”L” tarkoittaa lovastatiinin.

Western blot-analyysi komponenttien DNA-vaurion vasteen SDM104 normaaleissa soluissa (A) ja syöpäsoluja (B) käsittelyn jälkeen CDDP: n läsnä tai poissa ollessa lovastatiinin ovat näkyvissä. Vinkuliini ja β-aktiini käytettiin latauskontrollina. Sillä CDDP hoitoon, soluja viljeltiin, kun läsnä oli 8 pM CDDP: ssa 16 tuntia; ja lovastatiinin, soluja viljeltiin, kun läsnä oli 2 uM lovastatiinin 24 tunnin ajan; yhdistelmälle CDDP ja lovastatiinin, 8 uM CDDP lisättiin 8 tunnin kuluttua 2 uM lovastatiinia esihaudonta, sitten soluja viljeltiin vielä 16 tunnin ajan, kun läsnä on CDDP ja lovastatiinin yhdessä.

Tulokset

Lovastatiini Differentially Vaikuttavat Cell leviämisen Normal

versus

Syöpäsolut ja Tarkemmin Suojattu Normaali Solut CDDP Sytotoksisuus

in vitro

näyttö jotka aineet voisi suojata normaaleja soluja vastaan ​​sisplatiinin aiheuttamaa sytotoksisuutta tehtiin kahdessa vaiheessa. Ensimmäisessä vaiheessa, olemme tutkineet kirjallisuudessa ja valittu ehdokas agentit jonka löysimme merkkejä siitä, että ne saattavat differentiaalisesti vaikuttaa leviämisen normaalin

versus

syöpäsoluja. Solusyklin profiilit normaalin ihmisen mesothelial SDM104 solut ja ihmisen mesoteliooma ZL55 Solut analysoitiin 24 tuntia altistuksen jälkeen kaupallisesti saatavilla aineiden tiedetään häiritsevän solujen lisääntymistä. Jotkut aineet osoittavat eri vaikutuksia solusyklin jakautumisen normaali

versus

syöpäsolujen on listattu (taulukossa 1). Toisessa vaiheessa, testasimme mikä valituista aineista suojattu normaalit solut CDDP (kuvio 1A). Lovastatiini, joka on FDA-hyväksytty kolesterolia alentava lääke, havaittiin toisessa vaiheessa.

Western blot-analyysi autophagy marker LC3B-II ja oksidatiivisen stressin markkeri HO-1 normaalissa (SDM104) solujen (A) ja syöpä (ZL55) soluja (B) käsittelyn jälkeen CDDP: n läsnä tai poissa ollessa lovastatiinia on esitetty. p-Actin käytettiin latauskontrollina. Sillä CDDP hoitoon, soluja viljeltiin, kun läsnä oli 8 pM CDDP: ssa 16 tuntia; ja lovastatiinin, soluja viljeltiin, kun läsnä oli 2 uM lovastatiinin 24 tunnin ajan; yhdistelmälle CDDP ja lovastatiinin, 8 uM CDDP lisättiin 8 tunnin kuluttua 2 uM lovastatiinin pre-inkuboinnin jälkeen soluja viljeltiin vielä 16 tunnin ajan, kun läsnä oli CDDP ja lovastatiinin yhdessä.

Lovastatiini at farmakologinen asiaankuuluva pitoisuus [18] 2 uM normaaleissa soluissa pienentää yli 98% S-vaiheessa olevien solujen ja noin 14%: n G2 /M-soluissa, kun siellä oli noin 47,8% nousua G0 /G1 soluihin (kuvio 1 C ), verrattuna käsittelemättömään kontrolliin (kuvio 1 B). Sitä vastoin syöpäsoluissa oli vielä noin 20% S-vaiheessa olevien solujen jäljellä ja molemmat G0 /G1-soluja ja G2 /M-soluja kasvoi 58% ja 77,7%, vastaavasti (kuvio 1 E) jälkeen lovastatiini-hoidon, verrattuna käsittelemätön kontrolli (kuvio 1 D). Näin ollen, lovastatiini osoitti erilaisia ​​vaikutuksia proliferaatioon normaalien solujen

versus

syöpäsoluja. Yhdenmukainen havaitut muutokset solusyklin hoito lovastatiini yksin merkittävästi tukahdutti leviämisen normaalin (P 1,0 × 10

-6), ja syöpä ZL55 (P 0,001) ja MCF-7 (P 0,001) solut , verrattuna käsittelemättömiin kontrolleihin (kuvio 2A).

määrä normaalin SDM104 soluissa, sen jälkeen yhdistetty hoito CDDP ja lovastatiinin oli 3,8 kertaa suurempi verrattuna solujen määrä hoidon jälkeen CDDP yksinään. Tämä suojaava vaikutus CDDP toksisuutta havaittiin myös kahdessa muussa normaalissa primääriviljelmissä SDM85 ja LP9 (kuvio 2A). Lovastatin välittämä suojaava vaikutus tuntui erityisiä normaaleille soluille, koska mikään testatuista syöpäsolun linjat, ihmisen mesoteliooma ZL55, ihmisen rintasyövän MCF-7 ja ihmisen keuhkojen A549, suojasi (kuvio 2A).

lovastatiini annos-vaste suojaava vaikutus CDDP sytotoksisuus suoritettiin SDM104 soluihin. Lovastatiini vähensi annosriippuvaisesti solujen kasvua, mutta maksimaalinen suojaava vaikutus havaittiin jo 2 uM (kuvio 2B). Siten 2 uM lovastatiinia pitoisuus käytettiin useimmissa kokeissa. Koska lovastatiini välittämä suojaus normaalien solujen liittyi solusyklin pysähtymiseen, CDDP-suojaavia vaikutuksia oli nähtävissä vain suurilla CDDP pitoisuuden (10-20 uM), jossa vähennys solujen määrä sytotoksisuuden vuoksi oli korkeampi kuin lovastatiinia aiheuttama solujen määrän väheneminen johtuu joukkotuhoaseiden leviämisen pidätys (kuvio 2C).

tukkiminen Kolesteroli biosynteesitiessä mutta ei Ubikinoni Synthesis tarvitaan Lovastatin välittämää suojelu Normal Solut Sisplatiini myrkyllisyys

Koska lipidejä alentava aine, lovastatiini säädökset estää HMG-CoA-reduktaasin, nopeutta rajoittava entsyymi kolesterolin biosynteesireitin [7] (kuvio 3A). Tutkimme, onko estää kolesterolin biosynteesireitti tarvitaan lovastatiinin-välitteisen suojaa normaaleja soluja vastaan ​​CDDP testaamalla vaikutuksia mevalonaatin, joka on välitön tuote HMG-CoA-reduktaasin-katalysoitu reaktio kolesterolin biosynteesireitin [7] ( Kuva 3A). Lisäksi mevalonaatin täysin päinvastainen estovaikutus lovastatiinin soluproliferaatioon. Lovastatiini ei suojannut normaaleja soluja vastaan ​​CDDP: n läsnä ollessa mevalonaatin (kuvio 3B), mikä osoittaa, että lovastatiini suojaa normaaleja soluja estämällä kolesterolin biosynteesireitissä. Lisäämällä ubikinonin (koentsyymi Q10) normaaleissa soluissa ei muuttanut joko estävää vaikutusta lovastatiinin soluproliferaatioon tai suojaa CDDP: n (kuvio 3C), joka osoittaa häiriötä ubikinonia ei synteesin mukana havaittu suojaa normaaleja soluja.

suojaus normaalien solujen välillä Sisplatiini myrkyllisyyttä välittyy Lovastatiini aiheuttama häiriö proteiini geranylgeranylation

Lovastatiini häiritsee proteiinin isoprenylation (mukaan lukien farnesyloitumista ja geranylgeranylation) kautta heikentävien isoprenoid luovuttajien farnesyylipyrofosfaatin (FPP) ja geranyyligeranyylipyrofosfaatti (GGPP) [7] (kuvio 3A, ja 4A ja 4C). Farnesyylitransferaasia inhibiittori (FTI-277) inhiboi spesifisesti farnesyloitumista pienet G-proteiinit, esim farnesyloitumista H-Ras (kuvio 4A), mutta ei proteiinin geranylgeranylation, esim geranylgeranylation on Rap1a normaaleissa SDM104 soluissa (kuvio 4C). FTI-277 osoitti paljon heikompi proliferaatiota estävä vaikutus normaaleihin soluihin (kuvio 4B) kuin lovastatiinia (kuvio 3B), ja sen CDDP-suojaava vaikutus normaaleihin soluihin (kuvio 4B), oli myös heikompi kuin lovastatiinia (kuvio 3B). Kuitenkin spesifinen esto geranylgeranylation jonka geranylgeranyltransferase-I: n estäjä (GGTI-298) (kuvio 4C), mikä ei vaikuttanut farnesylaation (kuvio 4A), inhiboi voimakkaasti proliferaatiota normaalien solujen ja suojattu ne sisplatiinin toksisuus (kuvio 4B) samanlainen lovastatiinin (kuvio 3B). Yhdenmukaisesti näiden havaintojen, solulisäkasvumäärityk–estäviä vaikutuksia ja CDDP suojaava vaikutus lovastatiinin normaaleille soluille dramaattisesti tukahdutettiin lisäämällä GGPP (kuvio 4D), joka kumosi lovastatiinin estoa geranylgeranylation (kuvio 4C), mutta ei farnesyloitumista (kuvio 4A). Siten meidän tiedot osoittavat, että lovastatiini välittämää suoja normaalien solujen CDDP myrkyllisyys on lähinnä GGPP ehtyminen inhiboivan vaikutuksen geranylgeranylation.

Lovastatiini Estää aktivointi CDDP: n aiheuttamaa DNA Damage vasteet normaaleissa soluissa, mutta aiheuttaa DNA Damage vasteet syöpäsolut

edelleen tutkia mekanismia lovastatiinin välittämän ero vaikutuksia normaaliin

versus

syöpäsolujen vastaukset normaalin

versus

syöpäsoluja oli tarkasteltu yksityiskohtaisemmin. Kuten odotettua, CDDP aktivoitu DNA-vaurioita vastauksista [19] – [22] normaaleissa soluissa: fosforylaatiota ATM, sen seurauksena kertyminen DNA-vaurio markkeri phospho histoni H2AX seriinin 139 (γ-H2AX), fosforylaatiota ja kertymistä p53, ja kertymistä solukierron inhibiittorin p21 (kuvio 5A). Kuitenkin lukuun ottamatta p21 säätelyä, DNA-vaurio vastetta ei havaittu, kun soluja käsiteltiin lovastatiinin 8 tuntia ennen ja sen aikana CDDP hoidon (kuvio 5A), mikä osoittaa, että lovastatiini, pidättämällä solujen kasvua, suppressoi DNA-vaurioita vasteen ja suojattu normaalit solut CDDP: n aiheuttamaa sytotoksisuutta. Lovastatiini aiheuttama up-regulation of p21 oli todennäköisesti kautta p53-riippumattoman reitin, sillä ei ole havaittavaa aktivaatio p53 havaittiin normaaleissa soluissa, joita käsiteltiin lovastatiinin yksinään (kuvio 5A).

syöpäsoluja, vastoin tavanomaista solujen CDDP: n aiheuttamaa DNA-vaurioita vasteen mukaan lukien aktivoituminen ATM, kertyminen γ-H2AX ja p53 ei ollut muuttunut yhdistetty hoito lovastatiini (kuvio 5B). Tärkeää on, kun taas lovastatiinin yksinään ei aiheuttanut jatkovastauksessa paitsi p21 säätelyyn ylöspäin normaaleissa soluissa (kuvio 5A), se johti kohonneeseen P-ATM, p53 ja γ-H2AX syöpäsoluissa (kuvio 5B), mikä osoittaa, että lovastatiinia farmakologisen asiaa pitoisuus 2 uM

sinänsä

aiheuttaa DNA-vaurioita syöpäsoluissa.

Lovastatiini indusoi Autophagy ja Oksidatiivinen stressi Cancer mutta ei normaaleissa soluissa

yhdenmukainen muiden tutkimusten raportointi lovastatin- aiheuttama autophagy [23] – [25], havaitsimme, että lovastatiini laukaisi ajan sääntelyn autophagy merkki LC3B-II [26] syöpäsoluissa (kuvio 6B). Kuitenkin LC3B-II ei ollut säädellään ylöspäin lovastatiinia käsiteltyjen normaalien solujen (kuvio 6A). Lovastatiini indusoi myös oksidatiivista stressiä osoittaa ekspressiota hemioksigenaasi-1 (HO-1) [27] syöpäsoluissa (kuvio 6B), jota ei ole havaittu tavanomaisissa SDM104 soluissa joko (kuvio 6A). Siksi lovastatiinin indusoi autophagy ja oksidatiivista stressiä syöpä, mutta ei normaaleissa soluissa.

Keskustelu

Sivuvaikutukset syöpälääkkeiden heikentää potilaiden elämänlaatua ja vaikuttaa terapeuttinen teho [28]. Tunnistimme lovastatiini ruudusta jotka aineet vähensi sisplatiinin aiheuttamaa toksisuutta normaaleissa soluissa, samalla syöpäsolujen tapetaan. Lovastatiini paitsi välittämää CDDP suojaava vaikutus normaaleihin soluihin, mutta myös aiheuttama DNA-vaurioita, oksidatiivisen stressin ja autophagy erityisesti syöpäsoluissa.

suojelu normaalien solujen vastaan ​​CDDP hyväksyy edellisen havaintojen lovastatiini suojattu ihmisen endoteelisolujen (HUVEC) päässä myrkyllisiä vaikutuksia syöpälääkkeiden doksorubisiinille ja etoposidin ja tappaminen ionisoivan säteilyn

in vitro

[29], [30]. Lovastatiini vähensi myös ionisoivan säteilyn aiheuttamista normaalia kudosvaurion ja suojattu antrasykliinien sydäntoksisuuden

in vivo

[31], [32].

Osoitimme, että lovastatiini välittämä CDDP suojaava vaikutus normaalissa solut pitoisuutena 2 uM, joka on välillä farmakologisesti saavutettavissa seerumin lovastatiinin (2,3 ± 1,27 uM) [18], mikä tarkoittaa välitöntä toteutettavuus kliinisen toteuttamisesta lovastatiinin syövän potilaille, jotka saavat lääkettä. Samanlaisia ​​pitoisuus oli käytetty suojelemiseksi hiiren CHO-solujen doksorubisiinin, ja esto geranylgeranylation ehdotettiin olevan osallisena suojaava vaikutus [33]. Osoitimme tässä, että samanlainen mekanismi toimii myös siinä lovastatiinin välittämää suojelu normaalin ihmisen solujen CDDP. Olemme edelleen vahvisti, että suojaava vaikutus lovastatiinin on pääasiassa johtuu geranylgeranylation riippuvaisen mekanismin koska GGTI mutta ei FTI oli samanlainen vaikutus kuin lovastatiini suojelemaan normaalin ihmisen soluja CDDP myrkyllisyyttä.

Geranylgeranylated proteiinit osallistuvat ohjaus soluproliferaatiota [9]. Vähentäminen Tämän translaation jälkeiset muokkaus voi olla vastuussa solujen lisääntymisen pidätyksen havaittiin normaaleissa soluissa hoidon jälkeen lovastatiini. On tunnettua, että käsittely CDDP-DNA-addukteja replikoituvissa soluissa johtaa DNA-vaurioiden [19], [34]. Siksi replikointi-lepotilassa tai -inhibited solut tulevat vastustuskykyisiksi CDDP. Tämä voi myös selittää, miksi lovastatiinin ei suojaa syöpäsoluja, jossa leviämisen-estäviä vaikutuksia lovastatiinin voidaan antagonisoida onkogeenisten mutaatioiden [35].

Viimeaikaiset tutkimukset ovat uusittu terapeuttista etua varten inhibiittorit kolesterolin biosynteesireitissä in rintasyöpiä p53 mutaatioita, koska ne tulevat pitkälti riippuvainen tämän reitin [36]. Kahdessa testattu syöpäsolulinjoista (ZL55 ja MCF-7), havaitsimme merkittävää vähenemistä soluproliferaation hoidon jälkeen lovastatiini, mikä osoittaa, että vaikka p53-taitavia kasvaimet voivat olla herkkiä jossain määrin kasvua estäviä vaikutuksia lovastatiinihoito. Toisin kuin normaalit solut, joissa vaikutus proliferaatioon johtui estämällä DNA-replikaation lovastatiinin-välitteinen väheneminen solujen lisääntymisen syöpäsoluissa voi johtua DNA-vaurioita riippuvainen G

0 /G

1 pidätys . Johtuen vähäinen lasku S-vaiheessa olevien solujen, syöpäsolut ei suojata lovastatiini päässä sytotoksista vaikutusta CDDP.

On tunnettua, että lovastatiini hillitsee, ja indusoitiin oksidatiivisen stressin, autophagy ja apoptoosin syöpäsoluissa

in vitro

[24], [37] – [45]. Mukaisesti näiden havaintojen, lovastatiini esti kasvaimen kasvua [25] ja voimisti antituumorivaikutuksen doksorubisiinin ja CDDP

in vivo

[46], [47] ja pitkän aikavälin käyttöä statiinin liittyy pienempi riski moniin syöpiin [48], [49]. Täällä osoittavat lisäksi, että nämä lovastatiini aiheuttama vahingollisia vaikutuksia tapahtua erityisesti syöpä, mutta ei normaaleissa soluissa.

Siksi meidän tiedot osoittavat, että lovastatiini on potentiaalia suojaamiseksi normaaleja soluja CDDP myrkyllisyys heikentämättä herkkyyttä syöpä solut CDDP-pohjainen terapia siten parantaa terapeuttisen indeksin.

kiitokset

erityinen kiitos kaikille jäsenille laboratoriossa Molecular Oncology USZ heidän ystävällisistä auttaa ja edistää keskustelua. Olemme kiitollisia tohtori James Rheinwald (Harvard Medical School) ja ystävällisesti tarjota meille LP9 soluja.